11Авг

Двигатель внутреннего сгорания в машине: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия

Выставка «Преобразующие энергию: из истории создания двигателей»

Автор изображения: Н.Н. ВилковИсточник: Владимирская областная научная библиотека

История цивилизации – это, прежде всего, история отыскания и изобретения новых методов получения и преобразования энергии. Техническое устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в работу, получило название двигатель. Жизнь современного человека невозможно представить без этого устройства. Всё, что окружает нас и служит нам в повседневной жизни – дома, мебель, одежда и даже пища, изготовлены с помощью оборудования, которое работает благодаря двигателям. Транспортные машины приводятся в движение двигателями.

Двигатели, которые окружают нас теперь повсюду, кажутся нам привычными. Но путь к их созданию был долгим и трудным. Книжная выставка «Преобразующие энергию: из истории создания двигателей» посвящена ученым, инженерам, изобретателям – творцам энергетических машин от древнейшего водяного колеса до двигателя внутреннего сгорания.

В древности руками безвестных мастеров было сконструировано водяное колесо, которое эффективно заменило мускульную силу человека и животных. Затем стали применяться и другие источники энергии: сила ветра – парусные суда, ветряные мельницы; энергия органического топлива для плавки металлов. Вплоть до XVII века водяное колесо и ветряные мельницы являлись основным типом двигателей.

Эпоха пара и паровых машин

В первой половине XVIII века наметился переход от ручного мануфактурного производства к машинному, для которого требовался принципиально новый энергетический двигатель. Создание универсальной тепловой машины стало важнейшим моментом в истории технического прогресса. Идея использования пара, приводящего в движение различные механизмы, возникла еще у древнегреческих ученых – Архимеда и Герона Александрийского. Впоследствии многие ученые и изобретатели продолжали работать над устройством и совершенствованием паровых машин.  

Иван Иванович Ползунов (1728-1766), талантливый русский механик, в 1765 году сконструировал и построил первую паровую машину с универсальным тепловым двигателем. В его проекте был использован не только предшествующий опыт постройки подобных машин, но содержались совершенно новые идеи, предвосхитившие развитие теплотехники на многие десятилетия вперед. К сожалению, из-за неосведомленности широких кругов об этом изобретении и ранней смерти изобретателя его «огненная машина» не оказала заметного влияния на процесс развития тепловых двигателей. Жизнеописание гениального русского изобретателя можно найти в книгах: Шишкин А. Д., Создатель «огненной машины»; «И.И. Ползунов: труды и жизнь первого русского теплотехника»; Виргинcкий В.С. «Иван Иванович Ползунов».

Известный английский изобретатель Джеймс Уатт (James Watt) (1736-1819) в 1784 году запатентовал более совершенную паровую машину двойного действия, рабочий ход поршня в которой производился не атмосферным давлением, а давлением пара. Д. Уатт создал элементы, которые в дальнейшей истории двигателестроения в той или иной вариации входили во все паровые машины, получившие широкое распространение. Их использовали как приводы станков, экипажей для перевозки людей и грузов, судов и локомотивов на железных дорогах. Паровой двигатель Д. Уатта и его последователей за несколько десятилетий совершенно преобразил мир. Д. Уатту выпало редкое счастье видеть повсеместное, триумфальное распространение самого главного изобретения его жизни. С биографией и неутомимой изобретательской деятельностью Джеймса Уатта знакомят книги: Шпанов Н. Н. «Джеймс Уатт»; Конфедератов И. Я. «Джемс Уатт — изобретатель паровой машины».

Двигатель, покоривший мир

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) появились во второй половине XIX в, что было вызвано развитием промышленности и транспорта, для которых требовался более совершенный источник энергии, чем паровая машина. Создание и развитие конструкции двигателя нового типа, значительно превосходящего по эффективности все известные на тот момент паровые двигатели, был многоэтапным процессом. Свой вклад в него внесли ученые, инженеры и изобретатели разных стран.

Первым в семействе ДВС стал механизм, созданный французским инженером Э. Ленуаром в 1860 году. Его конструкция представляла собой одноцилиндровый двухтактный газовый двигатель. Он работал на смеси светильного газа и воздуха, имел КПД около 4 % и требовал хорошего охлаждения. Двигатель Э. Ленуара стал первым серийно выпускавшимся ДВС, хотя был далек от совершенства и требовал серьезных доработок.

Первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания был построен немцем Николаем Отто в 1976 году, который впоследствии был усовершенствован русским инженером О. Костовичем. Немецкие изобретатели, основатели концерна «Мерседес» — Даймлер и Бенц также занимались разработкой ДВС.

Выдающийся немецкий инженер-изобретатель Рудольф Кристиан Карл Дизель (Rudolf Christian Karl Diesel) (1858-1913) разработал поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением топлива от сжатия, который впоследствии стал носить имя своего создателя. Первый дизель-мотор был изготовлен в 1897 году, он содержал все основные элементы современного мотора и являлся самым экономичным из ДВС. После демонстрации на Парижской выставке 1900 года, где двигатель получил высокую оценку, начался процесс бурного дизелестроения. О жизни и творчестве известного немецкого изобретателя можно узнать из книг: Гумилевский Л. «Рудольф Дизель: его жизнь и деятельность»; «Россия и мировой бизнес: дела и судьбы: А. Нобель, А. Ротштейн, Г. Спитцер, Р. Дизель».

Большой вклад в усовершенствование дизельных двигателей внесли русские изобретатели: Б.Г. Луцкой, Г.В. Тринклер, Р.А. Корейво, А.Г. Уфимцев.

Двигатели внутреннего сгорания в XX веке стали основными двигателями всех транспортных средств и продолжают оставаться самыми распространенными и в наше время. Совершенствование ДВС и поиск новых решений продолжается до сих пор.

Перпетуум-мобиле

Перпетуум-мобиле или вечный двигатель занимает в истории науки и техники особое и очень заметное место. Длительная история попыток создания вечного двигателя, столкновения его сторонников и противников чрезвычайно интересна и поучительна. Ведь безуспешные усилия изобретателей вечного двигателя сыграли определенную роль в становлении и развитии многих направлений науки, в частности механики, гидравлики, термодинамики и, конечно, энергетики. О попытках реализации идеи вечного двигателя рассказывается в изданиях: Андрусенко О. Е. «История создания двигателя внутреннего сгорания. Вечный двигатель»; Бродянский В. М. «Вечный двигатель — прежде и теперь»; Орд-Хьюм А. «Вечное движение: история одной навязчивой идеи»; Михал С. «Вечный двигатель вчера и сегодня».

Приглашаем всех, интересующихся историей техники, посетить выставку
«Преобразующие энергию: из истории создания двигателей».

Литература по истории двигателестроения в фонде библиотеки

Выставка работает с 23 марта по 20 апреля 2023 года в отделе производственной литературы.

г. Владимир, ул. Дзержинского, д. 3
E-mail: [email protected]
Тел. (4922) 32-32-02 (доб. 260)
Вход свободный!

Отказ от классических двигателей.

Когда мировые тренды на экологичность захватят весь мир

© REUTERS/Arnd Wiegmann

На днях бренд Mercedes-Benz официально объявил о намерении отказаться от двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Уже с 2025 года все новые модели Mercedes будут только электрическими. Кроме того, компания потратит €40 млрд на собственную (в партнерстве с концерном Shell) сеть зарядных станций в Европе и строительство восьми предприятий по выпуску аккумуляторов. У МВ даже появится собственное подразделение по выпуску электромоторов.

Уже сейчас Mercedes-Benz разрабатывает три новейших модульных платформы, предназначенных исключительно для электротранспорта (для легковых авто, коммерческих и спорткаров). Конечно, привычные модели с ДВС еще некоторое время будут производиться на заводах компании и продаваться через дилерские центры, но недолго — видимо, лишь до 2030 года.

Читайте также

Самодвижущийся экипаж. Как появился первый российский автомобиль

Mercedes-Benz не единственная компания на этом пути — целый ряд автопроизводителей уже объявил о своих планах отказаться от двигателей внутреннего сгорания. Так, Jaguar собирается полностью перейти на электротягу к 2025 году, Volvo и Mini — к 2030-му, Audi прекратит разработку новых авто с ДВС через пять лет, а через 10 не будет их выпускать.

Только «электрички»

Почти все развитые страны мира активно поддерживают стремление автоконцернов перейти к выпуску транспорта на электротяге. Вернее, всячески их подталкивают. О скором запрете машин с двигателем внутреннего сгорания на правительственном уровне уже объявили два десятка государств всех мастей: Сингапур, Норвегия, Словения, Бельгия, Великобритания, Индия и даже Украина…

По очень смелым оценкам ряда экспертов, к 2030 году более половины продаваемых во всем мире новых автомобилей будут электрическими. Пока же ситуация совсем иная — количество машин во всем мире перевалило за 1 млрд, а доля электромобилей среди них не превышает 1%. Если же посчитать электрокары вместе с гибридами и всеми машинами на альтернативных источниках энергии (в том числе на газомоторном топливе), то все равно их меньше 5%. Но ситуация, конечно, способна быстро измениться.

«Страшилки» и последствия

Кажется, решение принято — пересаживаемся на электромобили как наиболее экологически чистые транспортные средства. Действительно, например, Tesla, гордо проплывающая по московским улицам, не выделяет ни грамма вредных выхлопных газов. Но так ли безопасно производство этого красивого и инновационного автомобиля?

Читайте также

Электрификация начинается с коммерческих авто: как продвигается отказ от ДВС

Начнем с электричества, необходимого для зарядки аккумуляторных батарей. А почти 40% всего электричества в мире получают путем сжигания угля, добыча и сжигание которого — самые грязные процессы, выделяющие в атмосферу токсины, диоксид серы и оксиды азота, золу, мышьяк, ртуть… 

Не лучше обстоят дела и с другими источниками энергии для электростанций. Отработавшее на атомных станциях ядерное топливо пока не научились грамотно утилизировать, поэтому его хоронят в отдаленных местах в специальных саркофагах, что, согласно большому исследованию Greenpeace, не гарантирует надежную изоляцию и чревато утечками.

Широко же разрекламированные ветряки, оказывается, убивают сотни тысяч птиц ежегодно. Сжигают летунов в гигантских масштабах и солнечные панели, при добыче элементов которых еще и наносится непоправимый ущерб природе. Далеко не безвредны и гидроэлектростанции: меняется климат в целом регионе, гибнет рыба и другие обитатели водоемов…

Между прочим, согласно разным зарубежным исследованиям, повсеместное распространение электромобилей приведет к росту энергопотребления по всему миру на 20% уже к 2040 году. Это потребует масштабного строительства новых электростанций, ведь существующих мощностей явно не хватит.

Даже если забыть про способ получения электроэнергии, масса вопросов возникает к самим аккумуляторам — не важно, это никель-кадмиевые или литийионные батареи. Добыча и кадмия, и лития — очень грязные процессы, при которых загрязняются подземные воды, а местность зачастую превращается в пустыню. При этом вследствие роста интереса к электромобилям за последние 10 лет мировая добыча лития выросла в восемь раз. А запасы этого металла не бесконечны — несмотря на постоянный рост цен, промышленность уже начинает испытывать дефицит. Есть еще и гуманитарный аспект. 60% всего мирового кобальта добывается в шахтах Демократической Республики Конго. В тяжелейших условиях, по многим сообщениям, с использованием детского труда.

В итоге получается, что в каких-то городах благодаря электромобилям наконец-то будет чистый воздух, а источники загрязнения окружающей среды переносятся куда-то далеко — например, в африканскую саванну или сибирскую тайгу.

Читайте также

А ввоз и ныне там: какие новые препятствия появились на пути электрокаров в Россию

По этому поводу есть, кстати, очень интересные исследования, которые проводились в европейских странах. И они подтверждают: по суммарному воздействию на природу электрокары пока оказываются «грязнее» традиционных машин с ДВС. К такому выводу пришли, например, авторы работы из Института экономических исследований при Мюнхенском университете, опубликованной в германском научном журнале IFO Schnelldienst. Они сравнили углеродные следы (совокупный объем попавшего в атмосферу углекислого газа) от бензинового Mercedes и электрической Tesla. По причине больших выбросов CO₂ при производстве аккумуляторов (и предшествующей тому добыче лития, марганца и кобальта) показатель Tesla составил до 181 г на 1 км пути. Углеродный след бензинового Mercedes оказался равен 112 г на 1 км.

Выводы исследователей из Германии поддержали ученые из Швеции. Только они сравнили бензиновую Volvo с ее электрическим собратом и получили подобные же результаты.

На самом деле мне эта история с неумеренным энтузиазмом по повсеместной электрификации не очень нравится. Все больше говорят о преимуществах электромобилей, а вот о недостатках, нерешенных проблемах — в основном умалчивают. При этом я, честно говоря, вспоминаю восторги по поводу широкого распространения дизельных моторов каких-то 20–30 лет назад. Ведь еще в начале нашего века репутация дизелей была такой же безупречной, как сейчас у электромобилей. Дизели считались чище и экономичнее бензиновых аналогов. Сегодня же, например, во Франции свыше 60% парка легковых автомобилей и почти 100% коммерческого транспорта ездят на этом топливе. И что же? Их не шельмует только ленивый политик. Словом, закончилось все развенчанием «дизельного» мифа, и практически все европейские страны планируют (или уже вводят) запреты на использование таких двигателей в городах. Так на памяти моего поколения десятки государств сначала стимулировали использование дизельных моторов, а затем резко повернулись к ним спиной. Кто может гарантировать, что подобный сценарий не повторится — но уже с электрокарами?

Посчитаем денежки

Но все равно в такой обстановке всеобщего психоза переход на электромобили кажется неизбежным. И когда одна страна за другой объявляют автомобили с любым двигателем внутреннего сгорания (даже на чистом газовом топливе) врагом №1, трудно не поверить в решимость политиков идти до конца.

Правда, как мне видится, у автобизнеса стимул для того, чтобы перейти на выпуск электромобилей, пока один — деньги. Я о тех материальных благах, которые им выплачивают в виде компенсации правительства передовых (в плане борьбы за экологию) стран. Ни для кого не секрет, что власти Германии, к примеру, кроме серьезнейших вложений в НИОКР «зеленых» автомобилей еще и доплачивают компаниям за выпуск каждого такого транспортного средства €5–7 тыс. А если компания не продает некое количество (в процентах от общего выпуска) электромобилей — то платит в бюджет серьезные штрафы. Кроме того, солидные дотации получает и каждый покупатель. Такой вот бизнес наоборот…

Увы, самостоятельно сегодня зарабатывать на производстве электрокаров ни у кого не получается. Например, известный производитель техники Dyson одним из первых признал: электромобили не окупаются. А ведь еще совсем недавно компания рассчитывала вложить в новое, перспективное направление свыше $2,7 млрд и приобрела несколько успешных стартапов. Даже собрала концепт, но закрыла проект. «Команда Dyson разработала потрясающий электромобиль, — заявил на пресс-конференции исполнительный директор компании Джеймс Дайсон. — Но мы просто не видим, как сделать его производство коммерчески обоснованным».

Читайте также

Поедем на водороде? Как обстоят дела с самыми экологически чистыми электромобилями

Если же посмотреть на гигантов типа Volkswagen, GM или Renault-Nissan, то и тут не все оказывается гладко. Сегодня производители покрывают убыточность своих «электрических» проектов доходами от продаж обычных машин с бензиновыми моторами. Но если мир действительно полностью перейдет на электромоторы, автоконцерны останутся с проектами, которые тянут бизнес на дно — разработка и производство электромобилей требует огромных вложений. Отбить эти затраты можно, только если продавать машины по высоким ценам, но тогда круг покупателей резко сужается. И тут никак не обойтись без мер государственной поддержки.

Но мы видим, что если 10 лет назад власти по всему миру вводили разные меры поддержки электромобилей, чтобы стимулировать спрос на них — и для производителей, и для покупателей, то сейчас все-таки многие государства потихоньку отказываются от такого стимулирования, и, как следствие, продажи электромобилей тут же падают.

Еще один камень преткновения: останутся ли электрокары выгодными в использовании, если тарифы на электроэнергию вырастут? А их рост неминуем с увеличением парка электромобилей. Тем более что с сокращением числа обычных машин с ДВС будут уменьшаться налоговые поступления в бюджет, ведь цену бензина в любой стране 60–70% составляют налоги и акцизы. Следовательно, чтобы компенсировать выпавшие доходы, власти могут включить некие сборы в цену электроэнергии. Между прочим, это уже произошло в ряде южных, самых «электрифицированных» штатов Америки.

В своем отечестве

Какую дорогу при этом выбрать России? Как экспортеру нефти и газа, стране, конечно, невыгоден быстрый массовый отказ от бензина. В качестве экологичной альтернативы дизелям в последнее время правительство и государственная корпорация «Газпром» активно продвигают природный газ — метан, в сжатом и сжиженном виде. Сейчас в верхах находятся несколько проектов концепции развития электротранспорта в стране, в том числе и на водородном топливе. Минпромторг планирует распространить программу льготного кредитования на покупателей электромобилей уже со следующего года, а для автопроизводителей требования по продаже определенного процента «зеленых» автомобилей (на газе, электричестве или водороде) появятся к 2030 году. Минэкономразвития обещает субсидировать строительство электрозаправок — до половины их стоимости и частично покрывать расходы на подключение к электросети их владельцам. Еще одной мерой поддержки может стать компенсация до 25% от цены электромобиля. По мнению чиновников, это позволит наладить в стране выпуск электромобилей и увеличить на российских трассах долю электротранспорта — она к 2030 году, согласно концепции Минэкономразвития, должна составить не менее 10%. Но это все, повторяю, пока только проекты.

Читайте также

Что значит стандарт экологичной экономики в эру взаимного давления

А может, это даже хорошо, что у нас нет сейчас в стране утвержденной государственной концепции по продвижению электромобилей? Нет, конечно же, она нужна, свои электромобили мы будем выпускать. Нельзя плыть против течения! Но только, в отличие от иных, концепция не должна запрещать производство машин с другим типом двигателя.

У нас очень большая страна, с самыми разными климатическими условиями, где электромобили не всегда могут выжить. Да и многие наши соседи пока на электротягу переходить не собираются.

В этом плане интересное событие произошло на днях в Калуге, где на заводе ПСМА (Peugeot-Citroen-Mitsubishi) объявили о запуске большой экспортной программы. Уже с этого года российский завод начинает поставки собранных в Калуге коммерческих фургонов и микроавтобусов в Германию, Францию и другие страны Западной Европы. В планах — продавать там через несколько лет до 30 тыс. автомобилей Peugeot, Citroen, Opel, Fiat…

Все объясняется очень просто: потребность в таких автомобилях (с дизельными моторами, между прочим) в странах Западной Европы все еще высокая, но правительства стран и Еврокомиссия вынуждают концерны сворачивать их производство. Выпуск современных дизелей объемом 1,6 л уже перенесен в российскую Калугу. Уверен, будут и другие моторы, и другие модели. Получается отличный бизнес-проект: развивать современное производство электромобилей, но не уступать никому традиционную нишу. А еще заниматься газомоторным топливом, раз уж суждено нам жить в стране с самыми богатыми месторождениями газа. При этом «не складывать яйца в одну корзину».      

Между прочим, компания Tesla отложила старт производства электрического пикапа Cybertruck, который изначально планировался на конец 2021 года. В числе причин, по которым появление электропикапа Tesla Cybertruck и дальнобойного грузовика Semi серьезно задерживается, называют проблемы с поставкой аккумуляторов… 

Мнение редакции может не совпадать с мнением автора. Использование материала допускается при условии соблюдения правил цитирования сайта tass.ru

Обзор силовой установки

: двигатель внутреннего сгорания Обзор силовой установки

: двигатель внутреннего сгорания

Следите за нашими обновлениями на @Ask_ICAR.


С момента создания первого современного автомобиля почти полтора века назад на рынке доминировал один бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Теперь у бензинового двигателя внутреннего сгорания есть несколько претендентов, пытающихся украсть корону. В прошлом было много различных типов двигателей, но многие из них работали исключительно на ископаемом топливе.

В последнее время из-за повышения стандартов экономии топлива и осведомленности о выбросах появляется новое поколение двигателей. Многие полагаются на электричество, чтобы помочь в питании транспортного средства. С этими новыми силовыми установками приходит новый набор правил и предупреждений о том, как их ремонтировать. Многие специалисты по столкновению имеют представление о том, как работают некоторые из новых силовых агрегатов, но не имеют полного представления о том, что происходит под капотом.

Важно понимать внутреннюю работу двигателя, чтобы безопасно и правильно диагностировать и ремонтировать его после столкновения. В этой серии мы познакомим вас со многими текущими вариантами двигателей и с тем, как они преобразуют потребляемое топливо в полезную мощность. Давайте рассмотрим бензиновую трансмиссию внутреннего сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания используют топливо для создания взрыва (мощности) для перемещения поршня вниз. Хотя существует множество различных конструкций двигателей внутреннего сгорания, для выполнения одного запуска необходимы три важнейших компонента: топливо для сжигания, кислород для поддержки горения и источник воспламенения для начала горения. Эти силовые агрегаты используют аккумуляторную систему 12 В для запуска автомобиля и питания аксессуаров. Аккумулятор заряжается от генератора, работающего от двигателя.

Поршень прикреплен к коленчатому валу через шатун, который преобразует движение поршня вверх и вниз во вращательное усилие. Затем это вращение используется для включения трансмиссии, заставляющей транспортное средство двигаться. Во время работы двигателя он также подзаряжает аксессуары автомобиля и заряжает аккумулятор. Для устранения столкновений это стандартный двигатель, который использовался десятилетиями.

Современные двигатели внутреннего сгорания имеют значительное количество чувствительных электрических компонентов. В связи с этим крайне важно отключать и изолировать аккумулятор и электрическую систему при ремонте и сварке автомобиля. Добавленный электрический ток от сварки может повредить важные электрические компоненты двигателя. Наконец, охлаждение и смазка двигателя являются важной частью двигателя внутреннего сгорания. Тепло, образующееся при сгорании, необходимо отводить, а также может потребоваться охлаждение масла. Это делает передний радиатор критически важным для работы двигателя, и при его замене необходимо соблюдать надлежащие процедуры.

Дополнительные новости о ремонте после столкновений I-CAR, которые могут оказаться полезными:
Обзор трансмиссии


Связанные курсы I-CAR
  • Самый популярный
  • Самые последние
  • Архив

Десять наиболее частых вопросов по транспортным средствам
Hyundai
Имеется ли у Hyundai процедура разделения?
Kia
Есть ли в Kia процедура разделения на секции?
Chevrolet
Есть ли у Chevrolet предупреждение против разделения на секции, когда нет процедуры?
BMW
Может ли I-CAR выслать мне процедуры ремонта BMW?
Honda
Что Honda говорит о ремонте поврежденных жгутов проводов системы подушек безопасности?
Хендай
Есть ли у Hyundai процедуры замены деталей?
Mercedes-Benz
Может ли I-CAR выслать мне процедуры ремонта Mercedes-Benz?
Honda
Что Honda говорит о выпрямлении передних нижних направляющих?
Subaru
Нужно ли заменять подушку безопасности переднего пассажира на Subaru, даже если подушка безопасности не сработала? Информация о ремонте, похоже, указывает на то, что так и должно быть.
Nissan
Существует ли процедура ремонта проводки разъема подушки безопасности?

Первая десятка конкретных вопросов I-CAR
Что говорит I-CAR об использовании переработанной боковой панели, которая включает внутреннюю, внешнюю и усиливающую части?
Что I-CAR говорит о выпрямлении перегиба?
Можно ли использовать Общие рекомендации I-CAR по секционированию?
Что I-CAR говорит о ремонте поврежденных противовзломных балок?
Что I-CAR говорит о решении использовать переработанные детали?
Что I-CAR говорит о парной замене деталей подвески?
Что I-CAR говорит о ремонте поврежденных усилителей бампера?
Что I-CAR говорит о допусках на ремонт?
Что I-CAR говорит об использовании переработанных подушек безопасности?
Что I-CAR говорит о ремонте поврежденных боксов?

  • О РТС
  • Связаться с нами
  • Связанные отраслевые ссылки
  • Подписаться на РТС
  • Новостная рассылка
  • Помощь/Часто задаваемые вопросы
  • Политика отмены
  • Политика в отношении рекламы и файлов cookie
  • Обновленная Политика конфиденциальности
  • Обновленные положения и условия
твитов от @Ask_ICAR

Будущее двигателей внутреннего сгорания

В 2021 году мировой рынок двигателей внутреннего сгорания (ДВС) оценивался примерно в 58 514,15 млрд долларов США и, по прогнозам, достигнет 93 615,18 млрд долларов США к 2029 году, увеличившись в среднем на 6,05% в период между 2022 и 2029 годами.

колоссальный рост. Он, вероятно, будет расширяться по мере роста спроса на легковые и коммерческие автомобили как на устоявшихся, так и на развивающихся рынках. Электрические силовые агрегаты все чаще сочетаются с ДВС для повышения топливной экономичности транспортных средств, что способствует развитию отрасли. Спрос на ДВС экспоненциально растет в таких отраслях, как сельское хозяйство, строительство, горнодобывающая промышленность и производство электроэнергии. Глобальная нехватка инфраструктуры для электромобилей частично ответственна за рост рынка ДВС.

Двигатели внутреннего сгорания давно пользуются популярностью. Однако рост цен на сырую нефть, строгие стандарты выбросов, безопасность поставок топлива и шумовое загрязнение побудили OEM-производителей переключить свое внимание на двигатели, работающие на природном газе и водороде.

Увеличение выбросов парниковых газов из-за использования ICEV (автомобиль с двигателем внутреннего сгорания)

Выбросы парниковых газов (ПГ), связанные с транспортными средствами, работающими на ископаемом топливе, выше, чем у электромобилей, даже во время их производства. Как правило, углеродное загрязнение образуется больше при производстве типичного электромобиля, чем при производстве бензинового автомобиля. Хотя выбросы парниковых газов при производстве и утилизации электромобилей больше, общие выбросы парниковых газов от электромобилей по-прежнему ниже, чем от автомобилей с бензиновым двигателем.

Переработка аккумуляторов электромобилей снижает потребность в новых материалах и выбросах при производстве электромобилей. Исследования по переработке аккумуляторов электромобилей продолжаются, несмотря на препятствия.

Тенденции на основных рынках (Китай, Европа, Индия и США)

Выбросы аккумуляторных электромобилей (BEV) в течение жизненного цикла ниже на 19–34 % в Индии, 37–45 % в Китае, 66–69 % в Европе, 60–68 % в США, чем у Двигатель внутреннего сгорания. В 2030 году у BEV и ICE разрыв в выбросах в течение жизненного цикла составит 74–77 % в Европе, 62–76 % в США, 48–64 % в Китае и 30–56 % в Индии. BEV, работающие на возобновляемых источниках энергии, имеют на 81% меньше выбросов в течение жизненного цикла, чем двигатели внутреннего сгорания. Электромобили на топливных элементах (FCEV), работающие на водороде, полученном путем риформинга метана из природного газа, имеют выбросы в течение жизненного цикла на 26-40% ниже, чем двигатели внутреннего сгорания, зарегистрированные в 2021 году, но если они используют водород, полученный из возобновляемых источников энергии, они имеют 76-80 выбросов. % меньше выбросов.

Правительство намерено полностью отказаться от новых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Все большее число национальных и региональных правительств обязались отказаться от продажи или регистрации новых легковых автомобилей с ДВС. Шестнадцать национальных и субнациональных правительств договорились о поэтапном прекращении продаж и регистрации новых автомобилей с ДВС в период с 2025 по 2040 год. Из них одиннадцать из шестнадцати стран нацелены на поэтапный отказ от фургонов / легковых автомобилей.

Правительство намерено полностью прекратить продажу/регистрацию новых легковых автомобилей с ДВС к определенной дате* 

Рисунок 1. Правительство намерено полностью прекратить продажу/регистрацию новых автомобилей с ДВС с сентября 2021 года. Эта карта не предрешает статус, суверенитет, международные границы или название какой-либо территории.

На рис. 1 показаны цели 10 европейских стран, Канады, Коста-Рики, Кабо-Верде, Сингапура и американских штатов Калифорния и Нью-Йорк. В июне 2021 года Канада снизила свою цель на 2040 год до 2035 года. Генеральный план развития мобильности Австрии на 2030 год ставит перед собой цель на 2030 год в середине июля 2021 года. В начале сентября губернатор Нью-Йорка утвердил закон, обязывающий к 2035 году продавать новые легковые и грузовые автомобили без вредных выбросов.

Исходя из примерно 66 миллионов проданных автомобилей, правительства стран, перечисленных на карте, представляют 14% всех продаж новых легковых автомобилей в мире в 2020 году. предложения, ведущие к довольным клиентам. Это включает в себя упрощение процесса и этапов покупок, а также разработку приятных сеансов просмотра. Следовательно, жизненный цикл клиента увеличивается, и его можно сделать более прибыльным за счет дополнительных продаж.

Источник: ACEA, Focus2Move, OICA, Национальное статистическое управление Мальты, MarkLines, California Auto Outlook, AAF, ALADDA

Правительства, поставившие перед собой цели полностью отказаться от продажи/регистрации новых автомобилей с ДВС, выделены синим и красным цветом.

Доля рынка новых легковых автомобилей в мире в 2020 г. (по странам)

Страны Доля на мировом рынке
Франция, Великобритания и Калифорния 2,5%

Канада

2,3%

Испания, Нью-Йорк

1,3%

Ирландия, Нидерланды, Кабо-Верде, Дания,
Исландия, Норвегия, Сингапур, Словения, Австрия и Коста-Рика

0,001%-0,5%

В 2020 году на долю Китая приходилось 31% мировых продаж новых автомобилей, при этом на США (кроме Калифорнии и Нью-Йорка) приходилось 18%, на Японию — 6%, а на Германию и на Индию приходится около 4% мировых продаж новых автомобилей в 2020 году.

Инициативы ключевых игроков

В ноябре 2021 года шесть автопроизводителей (Ford, General Motors, Jaguar/Land Rover, Daimler, Volvo, BYD) обязались постепенно прекратить продажи новых автомобилей и фургонов с ДВС к 2040 году во всем мире и к 2035 году на «ведущих рынках». General Motors перейдет на автомобили с батарейным питанием к 2035 году, Mercedes поставил цель продавать только автомобили с нулевым уровнем выбросов к 2040 году, Volvo ожидает, что к 2030 году их модельный ряд автомобилей будет полностью электрическим, Ford представил электрический пикап F-150 и ожидает, К 2030 году 40% мирового автопарка будут электрическими. BYD, китайский автопроизводитель, который продает электромобили в Европе, и Jaguar Land Rover также подписали обязательство. Toyota, Volkswagen и Renault-Nissan-Mitsubishi не подписали обязательство из-за проблем с переходом на нулевой уровень выбросов.

Спрос на электромобили растет

По состоянию на июнь 2022 года каждая автомобильная компания испытывает ограничения в поставках чипов, когда продажи автомобилей в месяц падают из-за ограничений предложения в отрасли, а не из-за спроса. Одна треть инфляции может быть связана с ценами на новые неиспользованные автомобили из-за ограничений предложения. Согласно статистике, 45% потребителей намерены купить автомобиль, что на 12% больше, чем в исследовании 2020 года. Из них 52% покупателей автомобилей предпочитают электромобили с полностью электрическими, подключаемыми гибридными и гибридными силовыми агрегатами. Предпочтение полностью электрическим автомобилям увеличилось с 7% в 2020 году до 20% в 2022 году.

В 2021 году увеличились продажи и появились новые модели электромобилей

Модели электромобилей доступны в отдельных развивающихся регионах по категориям (слева), продажи и модели доступны по регионам с 2016 по 2021 год. (справа)

Цены остаются высокими, а количество моделей ограничено.

На развивающихся рынках доступно не так много моделей электромобилей. В 2021 году было предложено всего 90 уникальных моделей более чем 50 странам-участницам Глобальной программы электронной мобильности ЮНЕП. На развивающихся азиатских рынках было доступно менее 40 моделей, а во всей Африке — менее 20. В Латинской Америке и Карибском бассейне было доступно 75 моделей, что несколько больше, чем в США, но значительно меньше, чем в Китае и Европе.

На развивающихся рынках чаще предлагаются большие или более дорогие версии. Несмотря на значительные различия в покупательной способности, большие автомобили и внедорожники составляли две трети моделей, предлагаемых в странах, запрограммированных ГЭФ, в 2021 году, что сопоставимо с Европой и США. Самой популярной моделью электромобиля в Индии был внедорожник Tata Nexon BEV, на долю которого пришлось две трети всех продаж электромобилей. Большинство других вариантов также были внедорожниками. В Южной Африке на люксовые бренды приходится три четверти возможностей электромобилей. Аналогичные выводы можно сделать в отношении стран с формирующимся рынком и развивающихся стран в целом.

До того, как автопроизводители смогли предложить менее дорогой выбор для массового рынка, автомобили высокого класса также доминировали на ключевых рынках электромобилей в течение многих лет, в том числе в Китае, Европе и США.

Несмотря на то, что несколько миниатюрных моделей электромобилей уже доступны, цены на них по-прежнему непомерно высоки для клиентов на развивающихся рынках. В результате только небольшая часть клиентов из категорий с высоким доходом может позволить себе электромобили, что ограничивает их широкое распространение. Более медленное освоение рынка в странах с развивающейся экономикой также частично является результатом отсутствия широко доступной инфраструктуры зарядки и вялых усилий по регулированию.

Заключение

ДВС проживет дольше, т. е. 2040-2050 гг., чем прогнозируемый период 2030-2040 гг. Рост электромобилей больше зависит от роста цепочки поставок, чем производственных мощностей или спроса, учитывая тот факт, что правительства поддерживают инвестиции в цепочки поставок. Двигатель внутреннего сгорания в настоящее время недооценен, поскольку он имеет более длительный срок службы, низкие капитальные затраты, а также большой свободный денежный поток.