Чтобы продемонстрировать плюсы электрокаров, сделаем несложный расчет. По данным аналитического агентства «Автостат», среднегодовой пробег автомобилей в России — 16 тысяч километров. Для сравнения возьмем два максимально похожих друг на друга транспортных средства — бензиновый Nissan Note 1,6 и электрический Nissan Leaf.
Бензиновый автомобиль расходует в городском цикле около 7,5 литров горючего на 100 км. При цене топлива около 50 рублей за литр его годовая заправка будет стоить 7,5 * (16 000 / 100) * 50 = 7,5 * 160 * 50 = 60 000 рублей.
При зарядке электромобиль потребляет около 30 кВт*ч электроэнергии. Этого хватает на 120 километров пробега в городе. Средний расход — 25 кВт*ч на 100 км. Стоимость одного киловатта в Москве — 5,66 рублей. Годовая зарядка будет стоить 25 * 160 * 5,66 = 22 640 рублей.
Это в 2,65 раз или на 63 % меньше, чем у традиционного двигателя внутреннего сгорания.
Стоимость обслуживания ходовой части, электроники, салона и кузова приблизительно одинаковая. Различия только в двигателе и трансмиссии.
Бензиновому автомобилю нужна смена масла, ремня газораспределительного механизма и свечей. В расчете на 16 тысяч километров это будет стоить около 8–10 тысяч рублей.
Из планового обслуживания электромобиля — только замена масла в редукторе, диагностика двигателя и определение остаточного ресурса батареи.
Стоимость материалов и работ в расчете на годовой пробег — около 2500 рублей, то есть в 4 раза меньше.
Другие преимущества
- Безопасность для городской среды. Нулевой выхлоп означает, что воздух вокруг нас становится чище.
- Меньший уровень шума — в крупных городах с электрическим транспортом жить намного комфортнее.
- Упрощенная конструкция — ремонт стоит дешевле и занимает меньше времени.
- Лучшая динамика. Максимальный крутящий момент достигается с малых оборотов, электромобиль вырывается вперед на светофоре.
- Безопасность. Центр тяжести смещен вниз, где находится батарея. Из-за этого электромобили реже переворачиваются и лучше управляются при резких маневрах.
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.
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.
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:
· аккумулятор
· электромотор;
· упрощенная трансмиссия;
· специальное зарядное устройство на борту;
· инвертор и преобразователь постоянного тока;
· развитая система электронного управления;
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%.
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.
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:
· создаются абсолютно новые модели электрических авто;
· происходит трансформация уже имеющихся в линейке производителя автомобилей в электрокар;
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.
1. Существуют электрические авто, которые позиционируются в качестве решений исключительно для города. Максимальная скорость у таких ТС относительно низкая (чуть более 100 км/ч), а также сравнительно небольшой запас хода (70-80 км.) в режимах средних и высоких нагрузок.
2. Также следует выделить «универсальный» вариант. Такие электрические авто способны разгоняться до 140-160 км/ч, автономность также увеличена. Это позволяет совершать поездки по трассе.
3. Что касается спортивных версий, такие электромобили имеют «максималку» около 200 км/ч и выше. Разгонная динамика также весьма впечатляет. Например, сегодня электрокары фирмы Тесла способны набрать «сотню» меньше чем за 3 сек., а максимальная скорость самого быстрого электромобиля в мире, который был построен на базе Chevrolet Corvette американской компанией Genovation, во время испытаний в 2017 году перевалила за 300 км/ч.
Заключение
Однако мир меняется, и сегодня существуют все предпосылки для
очередного возрождения
электромобилей, но уже на совершенно новом
уровне. Сегодня нефть уже не такая дешевая, как раньше и крупнейшие
индустриальные страны озабочены своей зависимостью от ее поставщиков.
Технологии аккумуляторных батарей значительно продвинулись вперед. И Заключение
Однако мир меняется, и сегодня существуют все предпосылки для
очередного возрождения
электромобилей, но уже на совершенно новом
уровне. Сегодня нефть уже не такая дешевая, как раньше и крупнейшие
индустриальные страны озабочены своей зависимостью от ее поставщиков.
Технологии аккумуляторных батарей значительно продвинулись вперед. И тенденции нескольких последних лет, которые происходят в мировом
автопроме, дают надежду на то, что вскоре мы увидим новое поколение
электромобилей, которые наконец будут выпускаться серийно крупнейшими
автопроизводителями (Renault, Nissan, GeneralMotors, Mitsubishi, BYD и
другие) и будут доступны рядовым потребителямнескольких последних лет, которые происходят в мировом автопроме, дают надежду на то, что вскоре мы увидим новое поколение электромобилей, которые наконец будут выпускаться серийно крупнейшими
автопроизводителями (Renault, Nissan, GeneralMotors, Mitsubishi, BYD и другие) и будут доступны рядовым потребителям
Список литературы
1.https://www.rikshaivan.ru/