Как отмечают многие эксперты, электрический автомобиль сегодня является не просто альтернативой, а уже составляет прямую конкуренцию для привычного двигателя внутреннего сгорания.
Конечно, о массовом вытеснении ДВС речь пока не идет, однако специалисты полагают, что это всего лишь вопрос времени. Дело в том, что на фоне глобального экологического и топливного кризиса у электромобилей появились все шансы отодвинуть поршневые моторы на задний план.
Более того, если судить по количеству проектов и объемам вложенных в разработку электрокаров средств, тогда невольно напрашивается вывод о том, что и сами автопроизводители прочат электромобилям большое будущее.
В этой статье мы рассмотрим устройство и общий принцип работы ТС на электротяге, их особенности, преимущества и недостатки. Также мы попробуем разобраться, какой вариант предпочтительнее, электромобиль или гибрид, что лучше выбрать в том или ином случае и т.д.
Читайте в этой статье
Начнем с того, что до недавнего времени автомобили с гибридным двигателем марки Toyota и других фактически являлись одним из наиболее предпочтительных, востребованных и распространенных вариантов по всему миру. За примерами не нужно далеко ходить, так как достаточно вспомнить премиальную модель Lexus RX450h F Sport или более скромный и доступный Toyota Prius и т.д.
При этом даже сегодня сложившаяся ситуация не сильно поменялась, хотя за последнее время на рынке появилось большое количество конкурентов, которые способны предложить потребителю различные версии так называемых «зеленых» авто.
Дело в том, что при всех своих плюсах автомобили с гибридными двигателями все же представляют собой неразрывный симбиоз электромотора и ДВС. Это значит, что речь больше идет об экономии топлива, при этом «нулевых» выбросов в атмосферу и полного отказа от нефтепродуктов при использовании таких машин добиться все равно не получается.
Поршневой двигатель, который нельзя исключить из общей схемы гибрида, продолжает нуждаться в горючем, его система смазки требует моторного масла и т.д. По этой причине гибридная силовая установка может скорее считаться очередным витком эволюции ДВС, но никак не полноценным альтернативным вариантом.
С учетом вышесказанного становится понятно, что на сегодняшний день отказ от ДВС способен предложить только полностью электрический автомобиль. Кстати, идея далеко не новая, так как первые машины с электромотором появились даже раньше транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания.
Однако на начальном этапе создатели электрических авто столкнулись с массой проблем (малый запас хода, большой вес, сложность зарядки батарей и т.д.), в результате чего такой вариант не выдержал конкуренции, а моторы на бензине и солярке быстро и надолго вытеснили электрокары.
Все изменилось относительно недавно, в частности благодаря развитию современных технологий и созданию необходимых устройств для накопления и хранения электроэнергии. Простыми словами, речь идет об энергоемких батареях для электромобилей, а также о решениях для их быстрой подзарядки.
В результате электрокар совсем недавно стал общедоступным серийным продуктом. Такие автомобили в наши дни производятся японскими, европейскими, американскими, а также китайскими производителями. Отдельно стоит выделить популярный электрокар Nissan Leaf, хорошо известные модели Tesla Model S и Roadster, а также Toyota RAV4EV, BMW Active C и т.д.
Читайте также
Начнем с того, что конструкция предполагает намного меньше подвижных деталей по сравнению с ДВС. Другими словами, электромобиль устроен проще, а простота всегда означает повышенную надежность.
Основными конструктивными элементами являются:
Батарея в электромобилях нужна для питания электродвигателя. Указанная тяговая аккумуляторная батарея сегодня литий-ионная и состоит из модулей (банок), которые последовательно соединяются между собой. Что касается емкости, на разных моделях доступны различные варианты. Как правило, батарея подбирается к автомобилю исходя из мощности электромотора.
Тяговый электродвигатель создает крутящий момент на колесах автомобиля и является трехфазным синхронным или асинхронным двигателем переменного тока (асинхронные), выдавая, в среднем, от 20 до 150 кВт и более. Отметим, что КПД у электромотора намного выше двигателя внутреннего сгорания, особенно бензинового. Другими словами, потери полезной энергии в ДВС могут доходить до 70%, тогда как у электродвигателя теряется только 10%.
Как уже было сказано, электрический автомобиль приводится в движение от электромоторов, которых при этом может быть несколько. Питание электромотора обычно реализовано от аккумуляторной батареи, при этом также возможно использование солнечных батарей и т.п. Однако на практике серийные электрокары зачастую оснащаются только аккумуляторной батареей.
Такая батарея нуждается в зарядке, которая может происходить как от внешнего источника, так и во время движения электрического авто. Во втором случае речь идет о рекуперации энергии торможения.
Итак, основными преимуществами электродвигателя можно считать доступный максимум крутящего момента на любой скорости, такой двигатель может крутить колеса назад и вперед без необходимости устанавливать дополнительные решения. Также выделяют отсутствие необходимости охлаждать такой мотор, электродвигатель способен выполнять функции генератора и т.д.
Как правило, в электрокарах сегодня установлены сразу несколько электродвигателей (на каждое колесо). В результате тяга значительно улучшается сравнительно со схемой, которая предполагает оснащение одним электромотором.
Также встречаются решения, когда электродвигатель фактически установлен в колесе. С одной стороны, трансмиссия в этом случае максимально упрощается, однако увеличивается количество неподрессоренных масс и страдает общая управляемость машины.
Кстати, трансмиссия электрокаров сама по себе изначально простая и зачастую представляет одноступенчатый зубчатый редуктор. Что касается зарядного устройства, решение располагается на самом авто и дает возможность заряжать батарею, причем от обычной электророзетки. Также существует отдельный «выход» для быстрой зарядки батареи на специальных станциях.
Инвертор служит для того, чтобы реализовать преобразование постоянного тока от батареи в трехфазное напряжение переменного тока. Именно такой ток нужен для питания электромотора.
Еще отметим, что в конструкцию электромобилей включено и подобие хорошо знакомой автомобилистам АКБ на 12 Вольт. За зарядку такого дополнительного аккумулятора в этом случае отвечает преобразователь постоянного тока, а сама батарея нужна для питания различных бортовых устройств и систем (электроусилитель руля, габариты и свет фар, климатическая установка, подогрев стекол и сидений, аудиосистема с акустикой и т.д.).
Электронная система, которая играет роль ЭСУД в электромобиле, имеет целый набор функций. Система отвечает за активную безопасность, контролирует работу электромоторов, следит за состоянием тяговой батареи и уровнем заряда, определяет расход энергии и задействует режимы энергосбережения при езде и т.д.
Если говорить об устройстве, имеется блок управления (аналогично ЭБУ) и большое количество датчиков, а также различные исполнительные устройства. Датчики фиксируют скорость автомобиля, степень нагрузки на электромоторы, а также положение педали газа тормоза и ряд других параметров.
Сигналы от датчиков поступают в контроллер, после чего блок стремится создать наилучшие условия применительно к тому или иному режиму во время движения электрокара. Также на панели приборов водитель может наблюдать информацию о скорости движения, потреблении заряда, остаточном заряде, сколько километров еще можно проехать и т.д.
Мировые автопроизводители в этой области сегодня идут двумя путями:
Еще электромобили можно условно разделить на несколько типов. Как и в случае с ДВС, машины давно принято делить на городские малолитражки, спорткары и т.п. С электромобилями ситуация похожая.
Казалось бы, такие машины вплотную приблизились по ряду важнейших показателей к автомобилям с ДВС. На первый взгляд, у электромобилей появилась достаточная автономность и приемлемая динамика разгона. Также можно выделить простоту эксплуатации, низкие расходы на содержание и обслуживание, что обязательно должно склонить разумных потребителей к выбору именно электрического авто. Однако на практике все выглядит несколько иначе.
Сразу отметим, именно особенности эксплуатации и ряд других факторов до сих пор не позволяют электрокарам стать массовым решением. Прежде всего, стоимость такого транспорта продолжает оставаться достаточно высокой на фоне конкурентов с бензиновым или дизельным ДВС.
Более того, экономичность современных дизельных моторов позволяет этим агрегатам серьезно конкурировать не только с бензиновыми авто, но и с электромобилями. Еще следует отдельно выделить то, что от бытовой розетки аккумулятор электрокара заряжается долго, а станции для быстрой подзарядки встречаются не часто по причине слабого развития инфраструктуры. Особенно это актуально для стран СНГ.
Что касается автономности, те данные, которые заявлены производителем, часто не совсем соответствуют действительности. Первое, на практике, особенно в холодное время года, батарея разряжается быстрее.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель FSI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях, а также о преимуществах и недостатках данного типа моторов. Простыми словами, пробег электромобиля без подзарядки не постоянен, а зависит от многочисленных факторов, начиная от состояния и емкости батареи и заканчивая стилем вождения. Если к этому добавить использование кондиционера, габаритов, подогревов и других решений, тогда на одном заряде даже при идеальных дорожных условиях пробег неизбежно сократится на 20-30% и более.
Если же при этом стиль вождения активный (постоянно превышает среднюю скорость 60 км./ч), тогда вполне можно рассчитывать и на все 50%. Получается, если производитель обещает 140-160 км на одном заряде, то данный показатель предполагает езду со скоростью не более 70 км/ч, и то при условии полностью исправной батареи (без потери емкости аккумулятора).
Однако если разгонять электрокар, например, до 130 км/ч по трассе, тогда пробег без подзарядки составит всего 70 км. Как видно, если для города это еще приемлемо, то использовать электромобиль для загородных поездок весьма затруднительно.
Теперь несколько слов о батарее. Аккумулятор, который сегодня повсеместно используется, литий-ионный. Для его производства необходимы большие затраты, что сильно влияет и на общую стоимость электрических авто. При этом срок службы таких батарей ограничен средней отметкой около 5 лет.
Это значит, что хотя базовые расходы на содержание электрического автомобиля в несколько раз ниже аналогов с ДВС, более высокая начальная стоимость и необходимость замены дорогостоящей батареи (в среднем, через 5 лет) ставят экономические преимущества и целесообразность покупки такого авто под большое сомнение. Еще к этому стоит добавить и постоянный рост цен на электроэнергию, то также отражается на стоимости владения электромобилем.
С учетом вышесказанного становится понятно, что активное внедрение инновационных технологий позволило значительно увеличить автономность современного электромобиля. Однако применение таких технологий сильно влияет на конечную стоимость транспортного средства, не позволяя сделать его массовым решением.
Что касается более доступных по цене версий, аккумуляторы, время зарядки от бытовой сети около 7-8 часов, а также небольшой запас хода продолжают оставаться слабыми местами таких электромобилей.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете об отличительных особенностях конструкции, а также о плюсах и минусах силовых агрегатов данного типа. Еще следует отметить то, что далеко не во всех странах наблюдается активное развитие инфраструктуры в виде создания специальных станций для быстрой зарядки или замены батарей. Также обстоят дела и со специализированными сервисами по ремонту и обслуживанию электромобилей. Если в Европе и США этому вопросу уделяется большое внимание, на территории СНГ, к сожалению, все еще нельзя говорить о создании приемлемых условиях для нормальной эксплуатации электрокаров.
Вполне возможно, что в скором времени ситуация изменится, однако сегодня электромобиль на отечественных дорогах продолжает оставаться большой редкостью. Обычно такую машину можно встретить в крупных городах. При этом обеспеченные владельцы зачастую приобретают электрические автомобили скорее для развлечения, нежели в практических целях.
Другими словами, для подавляющего большинства водителей не стоит рассматривать электромобиль в качестве основного и постоянного транспортного средства, особенно если говорить о странах на территории СНГ.
Читайте также
GDI двигатель: что это такое?
Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.
TSI двигатель: что это такое?
Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.
TDI двигатель: что это такое?
Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации.krutimotor.ru
Электромобиль — что это такое? Наверное, в современном мире уже все меньше и меньше людей, которые никогда не слышали о таком типе транспортного средства как электромобиль (или electric vehicle, EV). Электрические автомобили — это такие авто, которые приводятся в движение одним или несколькими электромоторами, которые, в свою очередь, питаются от перезаряжаемых аккумуляторных батарей или иных накопителей электрической энергии (электричества). Электрический мотор обеспечивает электромобилю постоянный уровень крутящего момента (тяги), создает мощное и плавное ускорение. Кроме того, электромобили в 3 раза эффективнее, чем их традиционные визави с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).
Первый электромобиль (имеется ввиду первый полностью функциональный) был создан в 1880-х годах, и, на самом деле, еще до того как двигатели внутреннего сгорания настолько развились, что в буквальном смысле захватили мир, электромобили были весьма популярны. Да-да, в конце XIX — начале XX века электромобиль был популярнее транспортных средств с ДВС! Собственно, развитие электродвигателей и вырыло яму «само себе» — появились компактные электромоторы-стартеры для двигателей внутреннего сгорания и с тех пор больше не нужно было заводить автомобиль с кривого стартера или с «толкача». На мельницу «забвения» электромобилей на некоторое время усиленно лило воду и развернувшееся массовое производство дешевых ДВС.
В 1970-х и 1980-х годах нефтяной кризис снова сделал электромобили актуальными, правда, на непродолжительное время и массового производства не стартовало. А вот XXI век с его техническим прогрессом, неимоверным развитием электроники и химической промышленности, взрывным интересом к альтернативным источникам энергии и борьбой с глобальным потеплением превратили тему электрических автомобилей в динамично восходящий тренд. Не исключено, что уже через пару лет объем продаж электромобилей составит 1% от всех продаж автомобилей в мире, и это будет означать, что авто на электричестве начали свое восхождение к вершинам. Когда же продажи электромобилей составят 50%, то наступит переломный момент и электромобили начнут вытеснять машины с двигателями на бензине и дизеле, эра ДВС будет клониться к закату.
Да, ренессанс электромобилей после 2008 года связан, конечно, с развитием аккумуляторных батарей, которые, в свою очередь, обязаны своим усовершенствованием электронной технике, различным гаджетам, смартфонам, планшетам и прочим носимым электронным устройствам, которым необходима быстро перезаряжаемая, легкая и емкая батарея. С целью придать дополнительный импульс становлению массового рынка электромобилей, в попытке заставить купить электромобиль даже не «продвинутых» любителей всего современного, правительства множества стран учредило различные льготы на электромобили. Покупатели электромобилей освобождаются от части налогов и сборов, покупка электромобилей дотируется из государственной казны. В том числе, подобные инициативы применяются в стремлении снизить действие парникового эффекта и сократить выбросы CO2 в атмосферу для сдерживания глобального потепления.
15.06.2018
Корейская компания KIA, в рамках следования общим трендам перехода на
06.06.2018
Вчера в США состоялась очередная ежегодная встреча акционеров компании Tesla
06.06.2018
Во время выставки CES в Лас-Вегасе в январе этого года
03.06.2018
Компания Hyundai анонсировала старт продаж своей новой модели Hyundai Kona
01.06.2018
Если верить свежей порции слухов, грядущая модель BMW iNEXT будет
30.05.2018
Компания Audi планирует летом этого года провести презентацию полностью электрического
23.05.2018
Французский премиальный бренд DS, входящий в состав концерна Groupe PSA
22.05.2018
Американский автогигант Ford решил раскрыть ряд новых данных о загадочном
04.05.2018
Корейская компания KIA провела на домашнем рынке презентацию нового кроссовера
03.05.2018
Уследить за всеми новинками китайских автосалонов практически нереально. Да и
03.05.2018
Много кроссоверов не бывает - именно так считают в Mercedes-Benz,
02.05.2018
Американский бренд Buick, весьма популярный в Китае, представил на суд
25.04.2018
Китайская компания Geely продемонстрировала на домашнем автосалоне в Пекине Auto
25.04.2018
Баварский автогигант BMW представил на стартовавшем сегодня в Пекине автошоу
24.04.2018
Китайский автомобильный рынок не просто является самым большим в мире,
Современные электромобили подразделяются по емкости аккумуляторов и запасу хода (дальности хода). Они тише, чем обычные автомобили, они не выбрасывают в атмосферу через выхлопные трубы различные вредные и загрязняющие газы. В теории, местность с преобладанием электромобилей и отсутствием старомодных производств (без уловителей выбросов и полной утилизации отходов в соответствии с современным экологическим законодательством) станет гораздо более благоприятной для проживания, экологическая обстановка улучшится, а с ней и качество и длительность жизни. Так, Норвегия к 2025 году планирует полностью отказаться от продаж легковых автомобилей с ДВС — купить можно будет только электромобиль.
Многие новые электромобили поддерживают функцию быстрой зарядки, когда буквально за полчаса заряд батареи можно восполнить до 80%, используя специальное зарядное устройство, сеть которых становится все шире в таких странах как США и Китай. Европа и Россия в данном плане несколько отстают, но и у нас есть подобные инициативы. Так, с ноября 2016 года в России принят закон по которому в базовый перечень дорожных услуг включены зарядные станции для электромобилей. То есть, теперь все обычные заправки в России обязаны оборудовать место для зарядки электрического транспорта, и это будут именно «быстрые» зарядники, которые как раз и восполнят большинство объема аккумулятора за 20-30 минут.
В настоящее время в мире насчитывается от 30 до 50 сертифицированных для езды по дорогам общего пользования электромобилей. В основном эти машины продаются на рынках Северной Америки, Китая и Японии, правда, есть кое-что и в Восточной Европе. К сентябрю 2016 года общие валовые продажи электромобилей в мире превысили 1 миллион единиц. Настоящий бестселлер среди всех новых продающихся электромобилей — городской хэтчбек Nissan Leaf, вышедший на рынок в 2010 году и проданный тиражом более 250 000 экземпляров. Вторым номером мировых продаж электромобилей является седан от американской компании Tesla — купить Tesla Model S с момента ее выхода в свет в 2012 году решились 158 000 человек. Тем не менее, стоит отметить, что в 2015 и 2016 годах седан Тесла являлся самым популярным электромобилем в мире. Перспективным новичком рынка является электрокроссовер Tesla Model X.
Уже подсчитано, что в даже в России электромобиль — это очень выгодное приобретение с точки зрения цены топлива. К примеру, быстро заправиться сегодня стоит порядка 150 рублей, и на этом заряде можно проехать 150 — 300 км. В пересчете на среднюю дальность поездок автомобилистов в городах — это 40-50 рублей в сутки на топливо, то есть, электричество. Таким образом, электромобиль в России дешевле городского транспорта, маршруток, метро и т.п.
Да, она пока достаточно высока. Несмотря на то, что себестоимость АКБ постоянно падает и довольно быстрыми темпами, электромобили с мощными аккумуляторами все еще очень дороги по сравнению с машинами на двигателях внутреннего сгорания. К примеру, городской супер-мини электромобиль Renault Twizy официально продается в России и стоит от 799 000 рублей. А вот цена неофициально ввезенных Tesla Model S стартует с отметки 3.3 миллиона рублей, причем, за дорестайлинговую версию со «слабеньким» аккумулятором на 60 кВтч.
Где можно подзарядить автомобиль. На карте точками отмечены зарядные станции для электромобилей в Москве, Петербурге, Киеве, Харькове и других городах. Одним из отличий владельцев электромобилей является склонность заранее довольно четко планировать маршруты своих поездок, поскольку никто не хочет остаться посреди дороги без зарядки. С учетом данных этой карты вы всегда сможете подобрать оптимальный маршрут, и, если это, к примеру, ежедневные поездки типа дом-работа, то вскоре вы будете наизусть знать все зарядки на вашем пути.
Тут вы можете скачать инструкции по эксплуатации и замене различных элементов самостоятельно для самых популярных в России и мире электромобилей. Так, к вашему вниманию инструкция Tesla Model S, руководство по эксплуатации Tesla Model X, краткое руководство и полная инструкция для электромобиля Mitsubishi i-MiEV и инструкция Nissan Leaf. Все инструкции можно скачать абсолютно бесплатно, часть из них на русском языке, а часть на английском. Если вы захотите, чтобы мы добавили сюда инструкцию для вашего автомобиля — напишите нам, также мы можем разместить тут и уже имеющуюся у вас инструкцию, если вы захотите ей поделиться с владельцами электромобилей. Возможно, у вас появятся какие-то отзывы — мы также не оставим их без внимания.
Кроме того, настоятельно рекомендуем перед покупкой электромобиля почитать не только отзывы, но и ознакомиться с инструкцией выбранной модели — это поможет вам представить себя прямо сейчас владельцем такого авто и позволит понять насколько вы «совместимы». В инструкциях будет указано на сколько километров хватит заряда аккумуляторов, как часто их нужно заряжать и можно ли разряжать до нуля, сервисные интервалы, особенности эксплуатации.
allroader.ru
Сама компания отказалась назвать имя этого автопроизводителя, но в данном случае он сам не стал делать из этого тайну.
Концерн PSA подтвердил своё участие в данном проекте. PSA достаточно долго занимался разработкой гибридов с использованием сжатого воздуха "Hybrid Air", но не так давно отказался от дальнейших работ в этом направлении из-за отсутствия какой-либо поддержки со стороны французского правительства, которое нацелено на стимулирование продаж автомобилей с электродвигателем, а также от отсутствия какого-либо другого производителя, который готов был бы разделить инвестиции. В электромобильном же направлении у компании достаточно долго был застой. Электромобили, как "гадкий утенок" долго оставались без внимания со стороны руководства компании и поэтому свои разработки практически не велись, а выпускаемые модели, в большинстве своем, были моделями других компаний. Например Mitsubishi i-Miev выпускался и выпускается на сегодняшний день под брендом Citroen. Даже новый, широко разрекламированный Citroen E-Mehari всего лишь оттюнингованный Bollore Bluesummer.
Не так давно PSA наконец развернулась к электротранспорту и объявила о стратегии "Push To Pass", где значительное внимание уделяется гибридам и электромобилям. Совместно с китайским партнером Dongfeng начата работа по созданию модульной платформы для электротранспорта E-CMP.
И вот сейчас мы узнаем о еще одном проекте компании, призванном составить конкуренцию Toyota и Renault.
Как отмечают в PSA чтобы удовлетворить постоянно понижающиеся предельные значения выбросов углерода, автопроизводители будут нуждаться в популярных и доступных транспортных средствах, которые работают в большей степени на электрической тяге. Спрос на чистые электрические автомобили остается незначительным на большинстве рынков, сдерживаемый ограниченным диапазоном и дорогостоящими аккумуляторными батареями, даже после значительных правительственных стимулов. Гибриды, как Toyota Prius, которому в следующем году исполняется 20 лет со дня запуска первой версии, объединяют батарею и электродвигатели с двигателем внутреннего сгорания. Но экономия топлива ограничена из-за увеличения веса, сложности и стоимости, что делает его малопригодным для массового рынка автомобилей. Диапазон-расширители как например генератор на борту i3 BMW предлагают другой компромисс, включаясь только тогда, когда батарея разряжается. Однако их вес остается достаточно значительным.
Компания Aquarius Engines заявляет, что разработанный ей одноцилиндровый 600 кубовый бесклапанный двигатель-генератор имеет только одну подвижную часть, что значительно сокращает себестоимость производства, вес данной разработки и обеспечивает более чем в два раза общую эффективность энергии по сравнению с обычным ДВС, согласно моделированию немецкой инжиниринговой фирмы FEV.
Согласно заявлению израильской компании, первые прототипы должны появиться уже в начале 2017 года. А цена на серийный продукт по предварительной оценке должна составить $ 17 000 за автомобиль, что ниже, чем обычные гибриды, которые стоят ближе к $ 25 000.
В настоящее время Renault, с партнером по альянсу Nissan, имеет свой собственный прототип двухтактного расширителя диапазона, но без намерения использовать его.
Ряд китайских компаний также имеет в своем модельном ряду такие автомобили. Например Levdeo и JONWAY E
Но многие лидеры отрасли считают, что добавление, двигателя внутреннего сгорания в электромобили сводит на нет их экологическую составляющую, а также лишает их права на получение зеленых стимулов. Например Renault-Nissan возлагает свои надежды на будущие улучшения рабочих характеристик батареи и стоимости электромобилей, старший вице-президент альянса Arnaud Deboeuf недавно сказал:
"Мы собираемся расширить их диапазон, но мы будем делать это без расширителей диапазона."опубликовано econet.ru
econet.ru
Электрический автомобиль, как показали статистические данные за текущий год, является очевидным будущим автопроизводства, причем ближайшим будущим. Многие всемирно известные автопроизводители вкладывают огромнейшие суммы в разработку электромобилей. Целю является желание сэкономить на нефтепродуктах, цена на которые систематически возрастает, а также необходимость снижения вредных выбросов в атмосферу и поиск новейших устройств хранения энергии, технологий энергопотребления.
В настоящее время крупнейшими рынками электромобилей являются Соединенные Штаты, Япония, Поднебесная и ряд стран Европы ( Нидерланды, Германия, Норвегия,Франция,Великобритания). Производством электромобилей занимаются ряд марок, таких как Renault (Fluence Z.E. и ZOE),Nissan (Leaf, Toyota (RAV4EV), Ford (Focus Electric), Honda (FitEV) , BMW (Active C), Tesla (Roadster и Model S), Volvo (C30 Electric) ), Mitsubishi (I MiEV). Если говорить о нашей стране, то 2015 год ознаменовался небывалым ростом продаж таких автомобилей, который составил 400% только за первые восемь месяцев текущего года.
Это говорит о том, что любителей экологичных электромобилей стает все больше и больше: с января по август в стране, по данным МВД, зарегистрирован 231 электромобиль. Да, такая «новинка», несомненно, пришлась многим украинцам «по вкусу». А дело то в эффективном «электрическом зверьке», который, как говорится и денежку сэкономит и экологию побережет. Как вы уже догадались, разговор пойдет о электродвигателе. Давайте вместе разбираться «что это и с чем его едят».
Электромобиль, по сути, является транспортом, приводимым в движение одним или несколькими электромоторами. Внешне транспорт выглядит аналогично бензиновому, но есть одно очень важное отличие: бесшумный режим работы двигателя. «Тихоня»( так мы можем назвать электродвижок) питается от батареи (бывает солнечная, аккумуляторная или специализированный топливный элемент), которая исполняет функцию «топливного бака» и обеспечивает силовой агрегат энергией. Электромобиль также укомплектован контроллером – блоком, который управляет работой электродвигателя и регулирует потоки энергии в сети между аккумуляторами и двигателем. Все остальные компоненты практически такие же, что и в других автомобилей: коробка передач, тормоза, подушки безопасности...
Для того, чтобы внедриться в принципы работы электромобиля, давайте рассмотрим технику переработки стандартного бензинового автомобиля на электрический. Такой автомобиль возродился от бензинового Geo Prism. Для того, чтобы переделать второй на электропривод, его внутренняя конструкция пережила небольшие перемены. Прежде всего, конструкторы произвели исключение бензинового движка, глушителя, муфты сцепления, бензобака, выхлопных труб. «Механика» осталась на своем месте и заработала на второй передаче. Далее последовала установка контроллера и электродвигателя с переменным током. Свинцово-кислотные аккумуляторы были размещены на полу транспортного средства. Инженеры также произвели замену тормозной системы и оборудовали автомобиль усилителем руля, водяным насосом и системой кондиционирования. Вакуумный насос добавили для усовершенствования тормозной системы.
Трансмиссию подключили таким образом, чтобы при движении рычага, передавались сигналы на контроллер. Также, электромобиль оснастили зарядным устройством, вольтметром, двумя потенциометрами, подключив их к педали акселератора и контроллеру. В результате, конструктры получили электромобиль с такими характеристиками:
- пробег на единочном заряде батарей – 80 км;
- разгон до «сотни» за 15 секунд;
- сумма энергии, необходимой для перезарядки аккумуляторных батарей: 12 кВт/ч;
- сумарная масса батарей: 500 кг.
«Новачок» оказался прост в управлении, которое ничем не отличалось от аналогичного в автомобиле, использующем бензин.
Конструкция электромобиля имеет много плюсов. Дело в ее надежности, ведь в ней количество подвижных деталей и узлов сведено к минимуму. Для того, чтобы понять как устроен электромобиль, нужно прежде всего ближе познакомиться с его составляющими: трансмиссией, аккумулятором, электронной системой управления и специальным бортовым зарядным устройством. Начнем с первого. У данного экземпляра простейшая трансмиссия, так как на большинстве моделей она представляет собой простой одноступенчатый редуктор.
Если говорить о бортовом зарядном устройстве, то это довольно удобная «фишка» электромобиля, так как дает вам право рассматривать возможность зарядки транспорта от обычной розетки. С целью преобразования постоянного высокого напряжения в переменное, большинство производителей используют специальный инвертор. Он используется также с целью зарядки дополнительной батареи на 12 Вт. (она нужна для питания, к примеру, кондиционера, электроусилителя руля, или аудиосистемы ).
Электронная система управления берет на себя ответственность за безопасность, энергосбережение и комфорт ездоков. Если покопать еще глубже, то такая система используется еще и с целью управления высоким напряжением, обеспечения нормального движения, регулировки тяги, контроля тормозной системы и расхода электроэнергии. Эта система включает в себя определенные входные датчики, блок управления и др..
Входные датчики выполняют функцию «оценщика» положения педали "газ" и "тормоз", селектора переключения передач, давления в системе тормоза, степени зарядки. Основные аспекты работы электромобиля ( информация о потреблении энергии, восстановлении энергии, остаточный заряд аккумуляторной батареи) отображаются на панели приборов.
Важной составляющей «начинки» электромобиля является контроллер. Он получает токи от батарей и толкает их на электродвижок. С помощью двух потенциометров (переменных резисторов), которые находятся на педали акселератора, формируется сигнал, который «говорит» контроллеру, о количестве энергии, которую он должен транспортировать. Когда автомобиль находится в состоянии спокойствия, импульсы не передаются.
Как уже сообщалось, от бензинового автомобиля, электрический отличается бесшумной ездой. А все дело в частоте посылаемых контроллером импульсов - 15 тыс. раз в секунду. Человеческий слух почти не может уловить такой диапазон пульсации, поэтому движение автомобиля почти не сопровождается какими-либо звуками.
После того как мы рассмотрели дополнительные детали в конструкции автомобиля и более-менее поняли принцип его работы, мы переходим , непосредственно, к раскрытию темы нашей статьи, а именно к электродвигателю и работающей с ним в паре энергетической батареи. Электрический двигатель – это своеобразное «сердце» автомобиля и он также, как и другие «ипостаси» имеет ряд особенностей. Во первых, главной его функцией является создание крутящего момента, он способен пределать электрическую энергию в механическую.
Работа движка осуществляется по принципу электромагнитной индукции (возникновение электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока). В целом, электродвигатель представляет собой несколько трехфазных асинхронных либо синхронных электромашин, работа которых зависит от переменного тока. Стартовая составляет 15 кВт. Максималка способна достигнуть и 200 кВт. Эффективность электрической силовой установки и ДВС сопоставляется как 90% до 25%. Помимо этого, электрический агрегат имеет множество плюсов, среди которых возможность достижения максимального крутящего момента, двигаясь на любой скорости, а также простота конструкции, выгодное воздушное охлаждение и возможность эксплуатации без использования генератора..
На сегодня, популярностью пользуется эксплуатация мотор-колес. И не мудрено, ведь объединение обычного колеса и электродвижка в один агрегат повышает комфорт и легкость в управлении.
Плюсом движков переменного тока является способность к работе в режиме генератора на момент торможения транспорта, что способствует выработку энергии и сохранении ее в аккумуляторных батареях. Потом она может быть использована во время движения электромобиля и поспособствует повышению запаса хода на 15%. Много производителей используют в сборке некоторых моделей два и более электродвигателей. Таким образом конструкторы повышают силовую тягу, ведь в этом случае в движение приводится каждое колесо отдельно или несколько сразу. За таким ходом последует и сокращение трансмиссии, которое достигается встраиванием электродвигателей в колеса. Но, что бы не говорили, такой ход обусловит увеличение неподрессоренных масс и усложнит управление автомобилем.
«Подругой» электрического двигателя является аккумуляторная батарея. Ему без нее, как говорится, «ни туда и ни сюда». Она используется для обеспечения питания «сердца» автомобиля. В общем, разновидностей батарей очень много. Приобретение некоторых из них может влететь клиенту, как говорится, «в копеечку», ведь они отличаются завышенной ценой. Самый дешевый и, в следствии, самый популярный вариант - свинцово-кислотные батареи, которые на 97% поддаются повторной переработке. На ступеньку выше находятся никель-металлгибридные батареи, производительность и цена которых выше чем у свинцово-кислотных.
Идеальными для электромобилей являются литий-ионные батареи, так как в плане компактности, легкости и энергосбережении они способны превзойти первые два вида. Та же ситуация и с ценовой политикой, ведь данный вид батарей является наиболее дорогостоящим. Она представляет собой соединение нескольких модулей, которые вместе выдают 300 Вт систематического тока. Емкость батареи, как правило, прямопропорциональна к мощности двигателя. Срок действия батареи ограничивается на 7 лет.
Зачастую, многие автопроизводители оснащивают свои электромобили ещё одним небольшим дополнительным аккумулятором, который «оживляет» работу автомобильных аксессуаров: приборной панели, фар, автомагнитолы, подушек безопасности, электрических стеклоподъемников, стеклоочистителей и др.
В основном, в конструкции автомобилей на электрической тяге инженеры известных автопроизводств используют литий-ионные батареи. Именно в этом факте кроется главная причина высокой стоимости такого рода авто.
Большинство клиентов, как ни странно, предпочитают бензиновые автомобили, которые обойдутся им дешевле. Отталкивающее действие производит и длительное ожидание зарядки аккумулятора и не очень хорошая автономность. На сегодня, электромобили, в основном, эксплуатируются как транспорт для города. Стиль вождения, покрытие трассы оказывают сильное влияние на показатель автономности. Многие производители смогли добиться пробега в 150 км без дополнительной зарядки, но это при 70 км/ч. Если вы решили разогнаться до 130 км/ч, то вы проедете не более 70 км. В помощь водителю многие компании разработали специальные технологии, которые позволяют повысить автономность где-то до 300 км. Ранее упомянутое рекуперативное торможение, является одной из этих технологий и способно возвратить до 30% затраченной энергии.
Но все же, если вы уже решились на покупку электромобиля, первой хорошей новостью для вас станет тот факт, что на содержание такого автомобиля у вас уйдет в 3-4 раза меньше расходов, ведь они, в целом, зависят от стоимости электроэнергии. Всем же известно, что цена на нефтепродукты постоянно возрастает.
Сама зарядка включает в себя две цепи: цепь зарядки и цепь контроля зарядки. Вышеупомянутый контроллер способен отследить ток и температуру батареи, дабы свести время зарядки к минимуму. Это происходит во время сложной системы зарядки. Если брать зарядку ту что попроще, в таком случае напряжение или ток регулируются на основе предположений о характеристике батареи отслеживаются на основе регулируют их. К примеру, устройство для зарядки «втискивая» из себя максимальный показатель тока для зарядки электромобиля до 80%, вскоре по достижению этой отметки резко снижает поступление тока к концу зарядки. Все это хитромудро придумано для избежания перегрева батареи. Зарядка может «жить отдельной жизнью» и быть независимым от конструкции электромобиля блоком, или же быть всецело интегрированной в электрический транспорт.
Сразу после ценовой политики, многих покупателей волнует система зарядки автомобиля, ведь пробег транспортного средства на одном заряде батарей «затиснут» в определенные рамки. Как известно, неотъемлемой частью использования электромобиля является нужда в систематической зарядке аккумуляторной батареи, которая, в свою очередь, занимает не мало времени.
На деле, если диапазон пробега вашего «электромобильчика» не будет превышать 50-60 км ежедневно, вам нечего боятся. Но что, если вы любители дальних и длительных поездок? Не отчаивайтесь! Решений проблемы есть много. Во первых, электромобиль требует добротной зарядки аккумуляторной батареи, которую вы сможете осуществить с помощью бытовой электрической сети мощностью 3-3,5 кВт. Запомните, что нормальный заряд достигается только спустя восемь часов! Если вы не любите, или не можете ждать, то альтернативой для вас станет ускоренная зарядка, которая доступна на специальных станциях мощностью до 50 кВт. Так вы сможете зарядить своего «рысака» до 80% всего за 30 минут.
Еще одним способом станет элементарная замена разряженной аккумуляторной батареи на заряженную, которая может осуществиться на специальных станциях по обмену. Особой популярностью в развитых в этом плане странах пользуется система зарядки Magna-Charge.
Она состоит из двух ипостасей: зарядной станции, установленной на стене дома и системы зарядки, которая находится в багажнике электромобиля. Первая подключается к сети 240 вольт используя 40-ка амперный автомат. Другая использует для этого индуктивную панель (половинка трансформатора). Другая половина находится в отсеке за номером электромобиля. Таким образом данная система позволяет сделать заряд автомобиля более комфортным и быстрым.
Но опять же, все эти решения имеют место в том городе или стране, где прослеживается развитие инфраструктуры, а именно, тех самых зарядных и обменных станций и мест парковки.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
Продаваемый на белорусской доске объявлений УАЗ «Патриот» с электрическим приводом привлек внимание журналистов. Выяснилось, что готового к эксплуатации электромобиля нет и работы пока выполняются только на заказ. Подробностями создания электрокаров на базе обычных авто поделился Юрий Поздняков, один из руководителей «Лаборатории № 7».
— Проработкой этого вопроса мы занимались давно, а уже внедрением, с пониманием того, что и как делать, совсем недавно. Много специалистов работало над этим проектом, порядка 15 человек — программисты, техники. Сначала искали партнеров, которые могли бы профинансировать это. Вели переговоры с некоторыми государственными структурами, причем, возможно, они к этой теме вернутся с течением времени. В частности, это предприятие "Мотовело". Более того, серьезный интерес есть со стороны ряда предприятий АПК в части модернизации уже эксплуатируемой с ДВС сельскохозяйственной техники. Для них у нас есть свои решения.
— Почему в качестве приманки выбрали УАЗ? Как-то он не очень ассоциируется с электромобилями.
— Для первого опыта мы выбрали УАЗ из-за простоты конструкции, потому что не хотели нагружать автомобиль всей электроникой, которая возможна. Конечно, возникает вопрос, как будет реализован подключаемый полный привод. Тут все просто — мы устанавливаем два электромотора. То есть полный привод так и останется подключаемым. На дисплее или кнопками можно будет выбирать режимы движения. А уже в процессе работы мы можем превратить автомобиль в большой компьютер. Все параметры работы электродвигателя будут выводиться на монитор. На коммерческой технике это будет небольшой дисплей, а вообще возможно установить монитор на 21 дюйм. В той же "Тесле", например, максимум 17 дюймов. Есть также возможность реализовать дистанционное слежение за автомобилем при помощи GSM-модуля. Там уже открываются широкие возможности по управлению различными функциями, помощи владельцу и многое другое.
— Что за компоненты используются для переоборудования автомобиля в электрокар?
— Мы поддерживаем плотные связи непосредственно с производителями батарей, электродвигателей. Все компоненты сертифицированы для использования на автомобилях. Надо поломать психологию простого человека, что это не самоделка какая-то, не двигатель от стиральной машины. В России и в Украине уже работают несколько компаний, которые занимаются подобным внедрением электродвигателей в обычные автомобили. Двигатели мы используем китайские, от проверенных и уже зарекомендовавших себя производителей. Однако возможно применение двигателей американского, европейского и японского производства. Гарантия на них — пять лет. Но, как вы понимаете, электродвигатель, в отличие от ДВС, очень тяжело поломать.
— C чего и как начинается процесс переоборудования?
— Сейчас все делается довольно просто. Есть автомобиль, и нужно просто задать определенные параметры — вес, мощность, планируемый запас хода. А мы подберем комплектацию и нужные компоненты, опираясь на уже готовые решения, на практику. Бывает, что люди не совсем правильно сравнивают мощность ДВС и электромотора. У последнего совсем другие параметры, характеристики крутящего момента. Например, компактному городскому автомобилю достаточно электромотора мощностью 20 киловатт. Поездил, показалось мало — не проблема. Приехал, мы поменяли двигатель на более мощный с небольшой доплатой. Но надо понимать, что в этом случае потеряешь в автономности, то есть запасе хода. Главный принцип подбора компонентов и их внедрения в автомобиль — возможность модульной замены. Хочешь больше мощности — вынимаем старый мотор, ставим новый. Надо больше автономности — добавим батарей. Ничего нового мы тут на самом деле не придумали.
— Когда мы принимаем машину, то сначала демонтируем все лишние компоненты — двигатель, коробку передач, потом моем автомобиль. Если надо — где-то красим, наносим антикоррозийное покрытие. Затем устанавливаются все компоненты, закрываются защитными коробами. Все это будет выглядеть как заводская установка.
— А что происходит с системой отопления и вентиляции салона?
— К компрессору кондиционера или насосу гидроусилителя выводятся ремни, то есть эти агрегаты будут функционировать так же, как и с обычным двигателем. Гидравлику и тормозную систему мы не трогаем, а вот компрессор кондиционера можно перенести для удобства монтажа. Так как двигателя, выделяющего тепло, нет, то система отопления — электрическая, по типу «Вебасто», причем это идет по сути бонусом, потому что так предусмотрено конструкцией. То есть можно включать обогрев салона автономно и дистанционно.
— В серийных автомобилях с ДВС в общем-то не предусмотрены места для батарей…
— Да, но места для их установки хватает. Первое — это пространство после демонтажа топливного бака. Какая-то часть батарей размещается в моторном отсеке. На самом деле батарея — это не какая-то огромная плита, как ее представляет большинство. Мы ее можем заказывать отдельными призматическими модулями небольшого размера. Есть батареи даже в виде гибких пластин, которые можно буквально «размазывать» по кузову. Но это уже дорого, так что пока мы заказываем призматические модули.
— А как же официально зарегистрировать переделанный электромобиль?
— Сертификация — это, конечно, самый сложный и больной вопрос для нас. Мы берем на себя всю помощь в этом деле. Так как это штучное производство, то нужно сертифицировать только переделки. Сами компоненты все сертифицированы ЕС. Если у органов сертификации будут обоснованные претензии, то мы все готовы исправить. Но на самом деле компоненты и так имеют все самые строгие сертификаты. В соответствии с техрегламентом ставим красную кнопку, которая отключает сразу все высоковольтные линии в автомобиле. Хотя мы считаем, что она не нужна, потому что все элементы имеют три степени защиты.
Мы не используем литий-ионные и литий-полимерные батареи, которые очень пожароопасны. Принцип их горения основан на химической реакции, и потушить их практически нереально. Так что мы используем литий-железно-фосфатные батареи — гарантия на них 2000 циклов зарядки-разрядки, если заряжать каждый день, этого хватит почти на 6 лет. Что будет после того как закончится гарантия? Батарея просто потеряет 20% своей емкости. А к концу срока ее эксплуатации уже появится новый тип батарей - и дешевле, и большей емкости.
— Ну и главный вопрос — сколько стоит удовольствие превратить свою машину с ДВС в электромобиль?
— На сегодня стоимость переделки составляет от 7000 до 10 000 тысяч долларов. Работа по времени занимает от 2 недель до месяца в зависимости от сложности. Но в стоимости переделки надо учитывать один нюанс. Вы можете продать демонтированные двигатель, коробку передач, радиатор, выхлопную систему с катализатором или сажевым фильтром. То есть сможете частично компенсировать затраты.
— Кто они, ваши клиенты?
— Потенциальных клиентов можно разделить на несколько категорий. Есть фанаты, которые вот уже готовы пересесть на электромобиль. Их немного. Примерно половина интересующихся говорит: «Вы мне покажите готовый автомобиль, я приду, посмотрю, и сразу заказываю!». И еще одна часть клиентов хочет не только увидеть готовый автомобиль, но проехать на нем, понять все преимущества и купить. К сожалению, в ближайшее время мы можем сделать автомобиль только под заказ. Может быть, когда-нибудь появятся готовые машины, но тут нужно провести еще большую работу по оценке рынка, выяснить, какая модель будет пользоваться спросом. В этом тоже нельзя ошибиться.
Изначально мы ориентировались на новые машины, но потом поняли, что это ошибка. Зачем нам новые? Можно ориентироваться на тех, у кого уже есть автомобиль, но он по каким-то причинам хочет пересесть на электромобиль. Но для этого надо продать старый, а новый стоит довольно дорого. А мы можем превратить существующее авто в электрическое. И вот этот рынок - огромный. Кроме того, мы открыты для сотрудничества с другими СТО, с дилерскими станциями и готовы делиться опытом, технологиями, компонентами. Потому что тема электромобилей становится актуальной, как никогда ранее.
Совсем скоро в руки «Лаборатория № 7» поступит автомобиль для перевода с бензиновой тяги на электрическую. Мы проследим за процессом и подробно расскажем о всех этапах переделки, а также обязательно протестируем первый белорусский электромобиль. Следите за нашими публикациями.
А как же обстоят дела в электромобильной отрасли в других странах? В Германии, например, государство продолжает стимулировать своих граждан на покупку электромобиля и оказывать политическое давление на автопроизводителей. Так, концерн «Volkswagen» намерен увеличить долю «зеленых» авто в своем ассортименте. Согласно новой бизнес-стратегии, компания планирует продать не менее миллиона электрокаров к 2025 году.
Интересно, что аналитики отмечают, что уже к 2025 году электромобили будут обходится дешевле авто с ДВС. В отчете говорится, что к 2040 году около 25% всех транспортных средств в мире будут иметь электрическую силовую установку. опубликовано econet.ru
econet.ru
Тяговый электродвигатель для электромобиля Tesla Model S
Неотвратимым будущим автомобилестроения, хотим мы того или нет, являются электрические автомобили. Производители авто во всем мире вкладывают огромные средства в их разработку, желая снизить концентрацию вредных веществ выбрасываемых автомобилями традиционными, сделать поездки безопасными и комфортными, а также экономичными. Работа по их созданию проводится в двух направлениях – создание новых моделей и реконструкция серийных, которая более предпочтительна, поскольку менее затратная. Электромобили, по сравнению с традиционными, более надежны, поскольку более просты по конструкции, т.е. отличаются минимумом движущихся частей.
Крупнейшими рынками электрических автомобилей являются сегодня: США и Норвегия, Япония и Германия, Китай и Франция, Великобритания и др. Наша страна пока от производства и использования новых средств передвижения находится в стороне, исключая энтузиастов, разработавших Lada Ellada. Но, это случай пока единичный, поэтому он не в счет, тем более, что собрано авто на импортных комплектующих.
Понятие «электрический автомобиль» означает средство передвижения, приводимое в движение несколькими (или одним) электродвигателями. Теоретически питание мотора может быть от аккумулятора, топливных элементов или солнечных батарей. Тем не менее, большее распространение получил вариант первый. Батарея, питающая двигатель требует зарядки, осуществлять которую можно при помощи внешних источников, рекуперации или генератора, установленного на борту автомобиля. Электродвигатель, являющийся основным элементом электромобиля, питается, как правило, от литий - ионной батареи. Он же, в режиме рекуперации, играет роль генератора, заряжающего батарею.
Электродвигатель тяговый (ТЭД) предназначен для приведения в движение транспортного средства, т.е. он преобразует в механическую, энергию электрическую. Их классифицируют по способу питания, роду тока, конструктивному исполнению, типу привода колесных пар. В большинстве экологичных машин: гибридных авто, серийных электромобилях, авто на топливных элементах, которые в наши дни приобретают завидную популярность, они являются основной движущей силой.
В качестве двигателя используют в них моторы тяговые постоянного тока, которые работают в двух режимах – двигательном и генераторном.
Видео: Как устроен двигатель электромобиля Tesla Model S
Принцип работы электромобиля Golf blue-e-motion с тяговым электродвигателем
В основе их работы лежит принцип электромагнитной индукции, т.е. возникновение в замкнутом контуре электродвижущей силы при изменении магнитного потока. От традиционной машины электромеханической ТЭД отличается большей мощностью, более компактными размерами, а кроме этого, у него более высокий КПД.
По способу питания моторы делятся на двигатели постоянного и переменного тока. По числу фаз – на однофазные (с одной обмоткой, подключаемой к сети однофазной переменного тока), двухфазные (две обмотки, расположенные под углом девяносто градусов), трехфазные (три обмотки с магнитными полями через 120 градусов).
По исполнению конструктивному двигатели могут быть: коллекторными, преимущественно работающие на постоянном токе (универсальные современные могут также работать и на токе переменном), бесколлекторными, синхронными, асинхронными. Наконец, по способу возбуждения они делятся на: двигатели с последовательным, параллельным, последовательно-параллельным возбуждением и от постоянных магнитов.
В современных авто электродвигатель может быть от переменного или постоянного тока. Основной его задачей является передача на движитель авто крутящего момента. Основными характеристиками ТЭД помимо максимального крутящего момента и мощности, являются: частота вращения, ток и напряжение.
В автомобилях чаще используют коллекторные двигатели (один из них благодаря способности вращаться в обратную сторону, может работать как генератор). Но, в отдельных моделях устанавливают электрические моторы и других типов – магнитоэлектрические моторы, подразделяющиеся на двигатели переменного и постоянного тока. Тяговые двигатели электрические, установленные в электромобилях, от других электромоторов не отличаются по конструкции.
Если вначале использовали один тяговый электродвигатель для электромобиля, редуктор которого соединен с трансмиссией, то сегодня все чаще обращаются к мотор-колесу. Суть концепции состоит в том, что компьютерная программа управляет при помощи отдельных моторов каждым из колес. Главным преимуществом является отсутствие трансмиссии, из-за которой силовая установка теряет значительную часть энергии. Помимо этого удается ликвидировать тормозную гидравлическую систему, функцию которой берут на себя электромоторы, а также отдельные механизмы ESP и ABS.
Интересные материалы:
Какие существуют схемы подключения электродвигателей постоянного токаmotocarrello.ru
В последнее время информацию об электромобилях все чаще можно увидеть в СМИ и на это есть ряд причин. Электромобили меньше загрязняют атмосферу чем аналогичные автомобили с бензиновым двигателем. Они приводятся в движение с помощью электрических моторов и внешне мало отличается от своих бензиновых братьев. В большинстве случаев электромобили создаются путем доработки автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), такой случай мы и рассмотрим . Единственное, что выдает электромобиль при движении — это тишина. Если заглянуть под капот, то у автомобилей с ДВС и электромобилей достаточно различий. Двигатель электромобиля получает питание от контроллера, который подключен к аккумуляторным батареям.Один из электромобилей начал свою жизнь в 1994 году как бензиновый и назывался Geo Prism. Давайте рассмотрим изменения, которые произвели инженеры, чтобы сделать из классического автомобиля с ДВС электромобиль.Был удален бензиновый двигатель вместе с глушителем, катализатором, выхлопной трубой, бензобаком и сцепление.Осталась коробка передач с постоянно включенной второй передачей, которая соединялась с двигателем переменного тока с помощью адаптера.Пятьдесят 12 вольтовых свинцово-кислотных аккумуляторов размещаются в полу электромобиля, разделенном на два отсека по 25 штук, создающие напряжение 300 вольт.Были добавлены электродвигатели, для тех узлов, которые раньше приводились в движение от бензинового двигателя: водяной насос, насос гидроусилителя руля и кондиционера.Также был добавлен вакуумный насос, необходимый для работы тормозов.Переключатель коробки передач был заменен на двухпозиционный переключатель, имеющий положение вперед и назад.Для поддержания заданной температуры в салоне был добавлен небольшой электрический нагреватель.
Было добавлено зарядное устройство для подзарядки батареи, на самом деле этот автомобиль имеет две цепи зарядки от 120 вольт и от 240 вольт, а также панель для индуктивной зарядки — Magna.Датчик топлива был заменен вольтметром, который отслеживал напряжение на аккумуляторах.Остальные части машины остались без изменений и процесс вождения остался таким же.Давайте рассмотрим некоторые статистические моменты:
Сердце электромобиля включает в себя:
Ранее мы рассмотрели работу контроллера постоянного напряжения, давайте рассмотрим работу контроллера переменного напряжения. Его задача заключается в создании трехфазного напряжения с частотой 60 Герц для питания моторов. Делает он это следующим образом, считывая данные с потенциометров и анализируя их, ШИМ контроллер генерирует сигнал определенной скважности. Этот сигнал, для усиления, поочередно подается на пару транзисторов. Далее, усиленный сигнал подается на одну из пар транзисторов, включенных по мостовой схеме. Подобный контроллер может питать двигатель мощностью до 50 киловатт.Электродвигатели и батареи.В электромобилях могут применяться двигатели постоянного и переменного тока:
Существует как минимум шесть проблем связанных со свинцово-кислотными батареями:
Электрический автомобиль Jon Mauney's включает в себя две системы зарядки, одна от сети 120 или 240 вольт, другая, так называемая зарядка Magna-Charge, применяемая в автомобиле GM — Saturn EV-1. Давайте рассмотрим каждую из них. Обычная система зарядки от 120 или 240 вольт обладает одним преимуществом — это доступность, везде можно найти розетку, чтобы зарядить автомобиль, а недостаток — это время зарядки. Обычно, ток бытовой розетки ограничивает 15 амперный автомат, таким образом, количество энергии, которое может получить автомобиль от сети равняется 1,5 киловатта в час. Для полной зарядки электромобиля Jon Mauney's потребуется от 10 до 12 часов.Подключении к сети с напряжением 240 вольт, позволит уменьшить время зарядки в 2 раза.В этом автомобиле заливная горловина была заменена на разъем для подключения зарядного устройства.Система зарядки Magna-Charge.Система зарядки Magna-Charge состоит из двух частей:hubstub.ru
