Устройство автомобилей




Трудный путь к электромобилю




Несмотря на то, что тысячи талантливых инженеров и конструкторов во всем мире трудятся над созданием электромобиля, способного составить конкуренцию автомобилям с тепловыми двигателями, о революционном прорыве в этом направлении говорить пока рано. И дело не только в отсутствии емких накопителей электроэнергии, позволяющих увеличить пробег электромобиля между зарядками, но и в некоторых других технических и технологических недостатках, борьба с которыми ведется в лучших конструкторских бюро автопроизводителей.

Во-первых, современные автомобили, которые уже эксплуатируются на дорогах разных стран, в т. ч. и в России, существенно дороже своих собратьев, использующих в качестве силовой установки тепловые двигатели. Львиную долю стоимости электромобиля составляют дорогие аккумуляторы.
Рекламные увещевания производителей электромобилей, повествующие о том, что эксплуатационные расходы электромобиля значительно ниже, чем эксплуатационные расходы бензо-, газо- или дизельных авто тоже не бесспорны. Стоимость электроэнергии, необходимой для систематической подзарядки аккумуляторных батарей во многих странах достаточно высокая.

достоинства и недостатки электромобилей

В качестве примера можно привести такие цифры: среднее потребление электроэнергии современными электромобилями составляет от 17 до 22 кВт-ч на каждые 100 километров пробега. К примеру, автомобиль «Nissan LEAF», как заявляет производитель, потребляет 18,75 кВт-ч на 100 км.
Еще один популярный электромобиль – «Tesla Model S» тяжелее и мощнее электрического Ниссана, поэтому расход электроэнергии для его эксплуатации превышает 21 кВт-ч на 100 км пробега.
Несколько экономичнее электрический «Chevrolet Spark», потребляющий примерно 17,5 кВт-ч на 100 километров пути.

Стоимость электроэнергии в разных странах может сильно отличаться, так, например, в России она составляет в среднем 2,5 руб/кВт-ч. Исходя из этого можно подсчитать, в какую сумму обойдется подзарядка аккумуляторов, и сравнить с расходом денег на топливо для обычного авто.
Еще одна существенная деталь - если заправлять электромобиль не от домашней розетки, а на «электрозаправке», то стоимость электроэнергии будет существенно выше - примерно в 2...2,5 раза.

Тем не менее, несложные расчеты и исследования показывают, что эксплуатация электромобиля несколько дешевле, чем традиционного авто с тепловым двигателем, поскольку снижаются затраты на техническое обслуживание, специальные масла и смазки. Электродвигатель неприхотливее, чем ДВС, поэтому его эксплуатация менее хлопотна.




Однако, с учетом высокой продажной стоимости электромобиля, а также ограниченного ресурса аккумуляторов, потребность в замене которых может возникнуть уже после 100 тыс. км пробега, экономии от эксплуатации электрического авто можно добиться лишь при длительной его эксплуатации в течение нескольких лет. Только тогда можно окупить затраты на покупку за счет уменьшения эксплуатационных затрат.

Примеры ценового диапазона электромобилей.
Самая дешевая версия «Tesla Model S» стоит в США почти 60 тысяч долларов. Наиболее дорогая модификация оценивается в 87 тысяч 500 долларов.
Кроме того, по желанию покупателя электромобиль можно оснастить батареями большей емкости примерно за три тысячи долларов.
Пятидверный хэтчбек «Tesla Model S» производится с 2012 года и поставляется с одним из двух типов литий-ионных аккумуляторов: емкостью 60 или 85 киловатт-часов. В 2013 году автомобиль получил высшие оценки на всех испытаниях американского краш-теста NCAP.

современные электромобили

Немаловажным минусом электромобилей является невысокий запас хода «по топливу».
Нередко можно встретить рекламные утверждения производителей, что их электромобили способны преодолеть тысячу километров на одной «заправке». Следует признать, что это - вполне реальное достижение, но, при одном условии - что автомобиль с электродвигателем будет двигаться со скоростью пешехода. В нормальном скоростном режиме современные легковые электромобили способны проехать не более 200 км, после чего необходима подзарядка, длительность которой составляет от 3 до 9 часов (до полного заряда аккумулятора).
Но, как уже указывалось выше, работы над созданием емких аккумуляторов ведутся весьма интенсивно, и можно с уверенностью утверждать, что эффективные накопители электроэнергии по вполне сносной цене вскоре появятся в производстве.

Наверняка не за горами время, когда электромобили вытеснят традиционные авто с тепловыми двигателями, поскольку их явное преимущество – экологическая чистота, великолепная нагрузочная характеристика, исключающая провалы мощности при движении, бесшумность в работе, низкая пожароопасность из-за отсутствия горючего в баке. Проблема лишь в создании достаточно емких и относительно дешевых аккумуляторов, и тогда можно будет уверенно менять свой отравляющий воздух «автораритет» на автомобиль с электрическим двигателем.

Ps.:

В этом году российские средства массовой информации усиленно рекламируют новую разработку нашего автопрома - электромобиль «Zetta El Panda», спроектированный сотрудниками лаборатории биомехатронных технологий при университете имени Н.И. Лобачевского в Новгороде с производственным центром в Тольятти. Проект инвестируется частными лицами, но различные исследования и опытно-конструкторские работы проводились при поддержке Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, а средства на подготовку к серийному производству выделил Фонд развития моногородов.

По данным портала «Российская газета», основные характеристики электромобиля «Zetta» таковы:

  • Максимальная скорость: 120 км/ч (ограничение со стороны контроллера).
  • Габариты: 160×203×176 см.
  • Вес: 486 - 708 кг (в зависимости от батареи).
  • Ёмкость батареи: 10–32 кВт/ч (в зависимости от модификации автомобиля).
  • Тип батареи: LiFePO4 или Li-NiCoM (в зависимости от модификации автомобиля).
  • Крутящий момент: 1 050 Нм (передний привод) или 1 750 Нм (полный привод).
  • Тормозная система: электрическая и механическая, ABS и ESP.
  • Машина оборудована системой отопления и кондиционером, а также функцией бесключевого доступа.
российский электромобиль Zetta

Запас хода по заряду аккумулятора у новинки составляет примерно 200 км, что для эксплуатации в пределах города и пригород более, чем достаточно. Тем не менее, ведутся работы по существенному увеличению этого показателя за счет использования более эффективных аккумуляторов.

Тягу создают электродвигатели мощностью примерно 18 кВт, устанавливаемые в каждое колесо (мотор-колеса), при этом «Zetta El Panda», в зависимости от комплектации, может иметь колесную формулу 4×2 или 4×4.

Любопытно, что в СМИ упоминается уникальный способ управления «Зеттой» - встроенная электронно-нейронная система позволяет управлять автомобилем силой человеческой мысли - стоит водителю подумать о задействовании той или иной функции, и машина послушно повинуется. С такими технологиями мировой автопром пока знаком только по фантастическим произведениям.
Насколько эти уникальные идеи имеют реальную подоплеку - вскоре увидим. Если верить источникам, серийное производство этого типа российских электромобилей начнется уже в конце 2019 года.

***

Электрооборудование автомобилей



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты