1. Введение

Развитие техники с начала XX столетия является настолько динамичным и обширным, что его можно характеризовать как грандиозное. Однако, как и любой прогресс, это развитие приносит с собой определенные проблемы для будущих поколений. В первую очередь необходимо осознать, что запасы сырья и источников энергии являются весьма ограниченными - это подтверждается самой жизнью во второй половине нашего века.

Одним из наиболее распространенных видов современной техники является автомобиль. Предлагаемая книга ставит задачу обратить внимание читателей на то, каким образом этот вид техники воздействует на использование природных источников энергии и каковы перспективы развития автомобильного транспорта.

Первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания появился около 100 лет назад. Однако механические транспортные средства, снабженные паровым двигателем, - самопередвигающиеся тележки с паровой машиной, были известны еще за 100 лет до изобретения двигателя внутреннего сгорания. Паровые двигатели в то время были несовершенны, прогресс их был постепенным и в известном смысле односторонним, поскольку использование энергии пара в первую очередь предназначалось для передвижения по железной дороге. В то же время нужно отметить, что первым автомобилем, достигшим скорости 200 км/ч, был автомобиль Стенли с паровым двигателем, установивший этот рекорд в 1906 г. на побережье Флориды.

Уже в начале развития паровых двигателей стало ясно, что наряду с самим двигателем таким же важным является совершенствование котла. Широко применявшееся топливо - древесина - оказалось невыгодным, и началась эра использования ископаемого топлива - угля.

Со временем паровая машина уступила место двигателю внутреннего сгорания. Использующий жидкое топливо, он хорошо зарекомендовал себя для привода транспортных средств. Возникающая при сгорании высокая температура - выше точки плавления используемых конструкционных материалов - позволяла достичь хорошего КПД и создать двигатель небольших размеров и массы, что важно прежде всего для его применения в автомобиле.

Прогресс в развитии двигателей внутреннего сгорания проходил ускоренными темпами, и сегодня этот двигатель применяется практически во всех типах транспортных средств. У локомотивов он заменил паровую машину, авиация обязана бензиновому двигателю своим возникновением.

Благодаря развитию техники совершенствовался и расширял свои масштабы транспорт, что вызвало быстрое увеличение производства транспортных средств, в первую очередь автомобилей. Одновременно увеличивалось и потребление жидкого топлива, вырабатываемого из нефти. Добыча и переработка нефти не представляли трудностей, и поэтому бензин и другие производные нефти были дешевым топливом. Однако запасы нефти не являются неисчерпаемыми.

Поскольку равноценная замена нефти в достаточном количестве отсутствует, то во всем мире широко развернулись интенсивные исследования, направленные на поиск новых видов энергии и топлива. Возникший нефтяной кризис проявился прежде всего в автомобильной промышленности. В этих условиях многие страны поняли свою зависимость от нефти и невозможность заменить ее другим жидким топливом, пригодным для использования в применяемых до сих пор двигателях внутреннего сгорания. Крайне необходимые решения ряда важных вопросов связаны со снижением потребления бензина и других видов топлив, вырабатываемых из нефти.

Данная книга содержит некоторые рекомендации по снижению потребления бензина и нефти уже в настоящее время и дает анализ возможных решений этой задачи в будущем, когда ископаемые запасы топлив будут исчерпаны. Основная сложность энергетической проблемы состоит в наблюдающемся повышении удельного потребления энергии на одного человека при быстрых темпах роста населения Земли.

Не менее важным является вопрос сохранения жизненной среды нашей планеты.

Двигатели внутреннего сгорания загрязняют воздух отработавшими газами, которые содержат вредные для здоровья человека и всего живого составляющие. Так как автомобили в значительной степени повинны в таком загрязнении, книга рассматривает также и этот аспект.

Проблему экономичного потребления топлива современным автомобилем и ряд других вопросов, которые являются предметами данной книги, невозможно подробно проанализировать в рамках одной публикации, поэтому в книге часто указывается лишь причина того или иного недостатка и возможные пути его устранения.

Каждый читатель может внести вклад в решение вопросов уменьшения потребления топлива и защиты окружающей среды, будь он конструктором автомобиля или его пользователем. Ясно одно - решение этих вопросов важно для будущего всего человечества и требует работы каждого члена общества уже сейчас.