Электромобили

 

            

Сейчас это трудно представить, но первый электромобиль появился раньше, чем был создан двигатель внутреннего сгорания. Внешне он напоминал тележку с электромотором, а первый образец был собран в 1841 году. В самом начале двадцатого века в транспортной сфере США и некоторых стран Европы доминировали электромобили и автомобили с паровым двигателем. Выпускались даже электроавтобусы и электрогрузовики.

 

         

С появлением машин на двигателе внутреннего сгорания средняя скорость и запас хода у электромобилей и бензиновых экипажей была сравнительно одинаковой. Однако из-за существенных недостатков в конструкции и принципах работы электромобилей машины, работающие на бензине, стали вырываться вперед. Главной проблемой электрического экипажа была усложненная подзарядка. Из-за невозможности в то время эффективно преобразовывать переменный ток в постоянный,  перезарядка осуществлялась довольно сложным путем. Для подзарядки использовался электромотор, работавший от переменного тока. Он вращал вал генератора, к которому были подсоединены батареи электромобиля.

          

 

Уже в девятнадцатом веке электромобили могли развивать скорость свыше ста километров в час, а на одной зарядке можно было проехать из одного города в другой, соседний. Однако сложности по эксплуатации, стремительное развитие транспортных средств на двигателе внутреннего сгорания, неактуальность защиты внешней среды и отсутствие энергетических кризисов существенно замедлили разработки и усовершенствования электромобилей.

                       

Преимущества электромобилей в сравнении с автомобилями на двигателях внутреннего сгорания:

• Экологически безопасный тип транспорта за счет отсутствия необходимости применения нефтяных топлив, антифризов, трансмиссионных и моторных масел.
• Простота конструкции. Трансмиссия и двигатель в электромобилях значительно проще, чем в автомобилях, работающих на бензине. Также отсутствует необходимость в переключении передач.
• Низкая взрывоопасность и возможность возгорания в случае ДТП.
• Отсутствие вредных выхлопов в месте нахождения электромобиля.
• Возможность подзарядки как от специального зарядного устройства так и от обычной бытовой розетки.
• Массовое применение электромобилей смогло бы помочь в решении проблемы «энергетического пика» за счёт подзарядки аккумуляторов в ночное время.
• Электромобиль потребляет более дешевые источники энергии, в отличие от машин на двигателе внутреннего сгорания.
• Коэффициент полезного действия у электромобилей составляет около девяноста процентов, тогда как у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания он составляет не более пятидесяти процентов.
• Меньший шум за счёт меньшего количества движимых частей и отсутствия механической передачи.
• Возможность торможения самим электродвигателем без использования механических тормозов — отсутствие трения и соответственно износа тормозов.
• Высокая плавность хода с широким интервалом изменения частоты вращения вала двигателя.
• Возможность подзарядки источников энергии во время движения.

Недостатки электромобилей в сравнении с автомобилями на двигателях внутреннего сгорания:

• При массовом использовании электромобилей в момент их зарядки от бытовой сети возрастают перегрузки электрических сетей, что чревато снижением качества энергоснабжения и риском локальных аварий сети.
• С начала двадцатого века аккумуляторы так и не удалось использовать для создания конкурентных преимуществ в плане  запаса хода и стоимости. Современные аккумуляторы либо слишком дорогостоящие из-за необходимости применения драгоценных или дорогостоящих металлов, либо работают при слишком высоких температурах.
• Стабильная работа аккумуляторов возможна только в процессе движения на постоянной скорости или при плавных разгонах. При резких стартах тяговые АКБ теряют много энергии. Для увеличения пробега электромобиля необходимы специальные стартовые системы.
• Наличие в аккумуляторах свинца, лития, кислоты и других, опасных для жизни и окружающей среды веществ  делают затруднительным процессы производства и утилизации.
• Трансмиссия и коробка передач поглощает до десяти процентов всей энергии. Эту проблему пытаются решить разработкой специальных колес  со встроенным электродвигателем или отказом от использования коробки передач в пользу цилиндрической передачи или карданного вала.
•  Для массового применения электромобилей требуется создание соответствующей инфраструктуры для подзарядки аккумуляторов.
• Длительное время зарядки аккумуляторов по сравнению с заправкой бензином.
• Часть энергии аккумуляторов тратится на охлаждение или обогрев салона автомобиля, а также питание прочих бортовых энергопотребителей.

 

                   

В двадцать первом веке электромобиль снова стал востребованным. Стали распространяться наборы для преобразования автомобиля на двигателе внутреннего сгорания в электромобиль. Электрические двигатели стали применять в аппаратах на производстве и в сфере развлечений. Массовое производство электромобилей сдерживается недостаточным спросом, обусловленным малым пробегом и дороговизной аккумуляторов.