Napautó-változatok

2000.11.24. 11:07
A napenergiával hajtott autó ma ugyanolyan sport-csodabogár, mint száz éve az első ló nélküli kocsik. A technológia adott, és bizonyított, hogy egy autó 700-1500 watt teljesítményen már képes hatékonyan működni. Mivel ez minimális energia, ügyesen kell vele bánni. Az aerodinamikai tényezőket, a súlyt és légellenállást ideális szinten kell tartani.

A napenergiával üzemelő autó szerkezete és megjelenése meghatározza annak menettulajdonságait. Ettől függ a gyorsulás, a végsebesség, a megtehető táv, az útbiztonság, stb. Külön tudománnyá fejlôdött az optimális forma tervezése, amivel csökkenthetô a felhasznált energia.

Aerodinamikai tényezők

 
   
   

Bár valamennyi autó designja más, négy kategóriába sorolható a karosszéria. Az egybeépített, aerodinamikai egységet alkotó karosszéria-napelem együttes a legnépszerűbb. Kicsi frontpanel, minimális súly, teljes kilátást nyer a vezető.

A lapos, külön vezetőfülkével épített modellek előállítása a legolcsóbb, építése a legegyszerűbb. A légellenállás azonban ennél a legnagyobb, így menettulajdonságai gyengébbek.

A katamarán forma légellenállási mutatói kiválóak, orr-része kicsi, menettulajdonságai jók. Ráadásul a görbített formáknak köszönhetôen jól hasznosítja a reggeli és naplementei csekély fényt is.

Az utolsó csoportba tartozó autók egyedi tervezésűek, modellenként más-más menettulajdonságokkal. Ismeretesek olyan gyártmányok is, ahol nincs vezetőfülke, optikai szálakkal juttatják el a vázhoz erősített kamerák képét az autótestbe, ahol a vezető tartózkodik.

Sokszor tükröket is erősítenek a járműre, amelyek ugyan növelik a légellenállást, de hatékonyabbá teszik a napenergia hasznosítását. A tükröket a fedélzeti számítógép vezérli.

Az anyag

Mivel a legfontosabb tényező a kis tömeg, úgynevezett kompozitokból építik a járművet, melyek így rendkívül könnyűek, ugyanakkor elég erősek. Előállításuk rendkívül bonyolult labormunkát követel. Az öntőformát egy számítógép vezérlésű CNC esztergával készítik. Anyaguk fa vagy speciális műanyag.

A kézzel készített öntőformák pontosabbak, de drágábbak. Az ideális öntőformát hosszas tesztelések és számítógépes analízis során fejlesztették ki. Az autó szerkezete méhsejtszerû műanyagból épül fel, merevítésként alumíniumot alkalmaznak.

Működtetés

 
   
 

A legfontosabb alkatrész a napelem. A műholdak esetében is alkalmazott cellák hatékonysága akár 29 % is lehet. Széleskörű elterjedésüknek csak áruk szab határt, egy négyzetcentiméter 80 dollárba kerül. A kifejezetten földi felhasználásra kifejlesztett cellák ennél sokkal olcsóbbak. Hatékonyságuk kisebb (a legjobbnak tartott, és autókban leggyakrabban alkalmazott monokristályos cellák hatékonysági tényezôje 14 %), de egy 10X10 cm-es modul csak 6 dollár. Egy ilyen panel 1.5 W áramot fejleszt. Az energia végső felhasználásra a szénkefe nélküli egyenerámú motorba jut.

A fékezés sem egyszerű probléma, itt is csökkenteni kellett a súlyt. Általában hidraulikus tárcsafékeket építenek be, a súrlódási energiát pedig visszaalakítják.

A kezdeti fejlesztések során a cink-ezüst akkumulátorokra szavaztak, mivel ezek képesek a legtöbb energiát raktározni egységnyi tömegre kivetítve. Újratöltési kapacitásuk véges. Mindössze 15-ször lehet teljesen feltölteni, és 180 napi használat után szemétbe dobhatók. Áruk több ezer dollár.

Újabban kísérleteznek a hagyományos savas akkumulátorokkal is, mivel ezek sokkal költséghatékonyabbak, több mint 500-szor újratölthetôk. Legnagyobb hátrányuk a súly, négyszer többet nyomnak cink-ezüst társaiknál.

A jövő

 
   
   

Napjaink napjárgányai versenyek és bemutatók sztárjai, gyakorlati bevezetésük még várat magára. Számítógépes elemzések százezreit futtatják a demópéldányokon. A jövőben (a napcellák tökéletesedédével) a tesztelt technológia beszivároghat a mindennapi életbe. A csak napenergiával hajtott autó valószínűleg még évtizedekig unikum lesz, kiegészítő lehetőségként azonban érdemes számolni vele.