Электромобиль



страница2/2
Дата25.04.2020
Размер1,38 Mb.
1   2
Электромобиль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от независимого источника электроэнергии (аккумуляторовтопливных элементовконденсаторов и т. п.), а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и электрической передачей, а также от троллейбусов и трамваев.

Электромобиль появился раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. Ещё в 1828 году венгерский изобретатель Аньос Джедлик смастерил передвигающуюся на электрической энергии тележку, больше напоминающую скейтборд, нежели автомобиль. Впрочем, изобретение Джедлика послужило мощным толчком в развитии данного направления инженерии. Первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841 году.



В 1899 году в Санкт-Петербурге русский дворянин и инженер-изобретатель Ипполит Романов создал первый русский электрический омнибус на 17 пассажиров. Специальный рекордный электромобиль с пулевидным кузовом La Jamais Contente 29 апреля либо 1 мая 1899 года, управляемый гонщиком Камилем Женацци, первым преодолел 100-километровый (62 мили/ч) барьер скорости на суше. Официальный рекорд скорости составил 105,882 км/ч. Позже известный американский конструктор электромобилей Уолтер Бейкер достиг скорости в 130 км/ч. Рекорд по дальности пробега на одной зарядке поставил электромобиль фирмы «Борланд Электрик», проехавший 103,8 мили (167 км) от Чикаго до Милуоки. На следующий день (после перезарядки) электромобиль вернулся в Чикаго своим ходом. Первые работоспособные модели были построены ещё в конце XIX века. Активно использовались в США вплоть до 20-х годов XX века. В течение 30-40 гг. наиболее активно применялись в Германии. С 1947 г. широко используются в Англии Технико-экономические параметры данного типа электромобилей, прежде всего, зависят от характеристик применяемых аккумуляторных батарей. Величина желаемого пробега электромобиля на один заряд батареи (запас хода) прямо пропорциональна отношению веса аккумуляторной батареи к полному весу электромобиля. Зависимость веса батареи от грузоподъемности электромобиля значительно выше, чем зависимость веса карбюраторного двигателя от грузоподъемности автомобиля. Электромобили производят множество автомобилестроительных компаний (Nissan, BMW, Mitsubishi, Сhevrolet и др.). Здесь представлены только компании, выпускающие преимущественно электромобили:

  • Rimac Automobili

  • Tesla Motors

  • Modec

  • L ightning car

  • БГ Кар

  • ZENN Motor Company

  • ZAP! (Zero Air Pollution)

  • Phoenix Motorcars

  • REVA

Электромобили как альтернатива авто на ДВС с каждым годом получают все большее признание. В 2020 году автомобильный рынок должен пополниться новинками от Audi, BMW, Jaguar, Tesla. Электрокар Aiways U5 оснащен электромотором мощностью 169 л.с., с крутящим моментом 315 Нм. Ёмкость батареи составляет 65 кВт*ч, а дополнительной 18 кВт*ч. Что гарантирует пробег на одной зарядке — 503 км по циклу NEDC. Время зарядки 27 мин с 30 до 80%. Можно сделать вывод, что электрокар не уступает автомобилям с ДВС, а является лучшим.

Гибри́дный автомоби́ль — высокоэкономичный автомобиль, движимый системой «электродвигатель — двигатель внутреннего сгорания» (далее двигатель), питаемой как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора. Главное преимущество гибридного автомобиля — снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов. Первым автомобилем с гибридным приводом считается Lohner-Porsche, разработанный конструктором Фердинандом Порше в 1900 — 1901 годах. В США гибридные автомобили начал разрабатывать Виктор Воук в 60-е — 70-е годы. В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и электродвигателем, используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов. В Советском Союзе работы по разработке гибридных автомобилей велись, в частности, под руководством Нурбея Гулиа. На созданном им прототипе на базе грузовика УАЗ-450, в котором накопителем энергии являлся маховик, а трансмиссией — ленточный вариатор, удалось достичь экономии топлива около 45 %. В Курске в 1972-73 годах Н. В. Гулиа были проведены испытания городских автобусов с маховичными гибридными агрегатами и вариаторами. Также были построены и испытаны гибридные силовые агрегаты для автобусов на основе гидропривода, в которых роль накопителя энергии выполняли баллоны со сжатым азотом и маслом. Несмотря на различные принципы действия этих «гибридов» эффективность их оказалась близкой друг к другу — расход топлива снижался примерно вдвое, а токсичность выхлопа — в несколько раз. Однако эти технологии не были востребованы ни советской автомобильной промышленностью, ни мировой, поскольку уровень техники тех лет еще не позволял сделать такой привод достаточно надежным и гибким при умеренной цене. В в 2018 году у нас было продано около 400 электрифицированных машин (электрокаров, обычных и подключаемых гибридов). В Евросоюзе этот показатель составил 408 000 автомобилей, в США — 361 000, в Китае — 1 100 000. По Японии точных данных нет, но продажи только Toyota Prius и Toyota Aqua (исключительно гибриды) составили 242 000 экземпляров. В 2020 году объем продаж гибридных автомобилей во всем мире, по оценке Bosch, превысит 9 млн единиц. А к 2025 году эксперты предсказывают рост мирового рынка до 12 млн машин. Такой рост продаж электрифицированных моделей, во-первых, обусловлен тем, что производители вынуждены предлагать больше экологичных модификаций, чтобы вписаться в новые нормы. А во-вторых, государства поощряют приобретение таких машин, предлагая покупателям различные льготы . Универсал Toyota Fielder Hybrid выпускается с силовой установкой, в которую входит бензиновый агрегат 1.5 литра (74 л.с.) и электродвигатель мощностью 61 л. сила, общей мощностью 135 лошадей. Эта информация нам даёт понять, что автомобиль с высокой мощностью и хорошими скоростными показателями, также может быть экологичный.

Автомобиль на воде — гипотетический автомобиль, получающий энергию для движения из одной только воды. В сентябре 1935 г. Чарльз Гаррет (Charles H. Garrett), как сообщала Dallas Morning News, будто бы продемонстрировал «в течение нескольких минут» работу «водяного автомобиля». Как можно увидеть из патента Гаррета, оформленного в том же году, для генерации водорода применялся электролиз. Патент включает чертёж, изображающий карбюратор, похожий на обычный поплавковый, но на нижней части размещались электроды, а поплавок служил для поддержания уровня воды. В патенте Гаррета отсутствует определение нового источника энергии. Уже по крайней мере с 1980 г. Стэнли Мейер заявлял, что построил багги, который ездит на воде вместо бензина, хотя давал противоречивые объяснения относительно режима его работы. В некоторых случаях он утверждал, что заменил свечи зажигания «водными сплиттерами», в других — что использует «топливную ячейку», разделяющую воду на водород и кислород. В этой «топливной ячейке», по утверждению автора, за счёт электрического резонанса (англ.) из воды получался гремучий газ, который сгорал в обычном двигателе внутреннего сгорания для получения чистой энергии. Заявления Мейера не получили независимого подтверждения, и суд штата Огайо признал его виновным в «наглом мошенничестве». В 2012 году о прорыве заговорили в Пакистане. Некий Ага Вакар Ахмад объявил, что собрал механизм, работающий на воде, который можно установить в любую машину. Его устройство включало в себя цилиндрический сосуд с водой и кучу трубок, ведущих к двигателю. Как и предшественники, пакистанец утверждал, что его аппарат извлекает из воды водород. Учёный даже запатентовал изобретение. Однако его коллеги убеждены, что устройство — не более, чем очередное надувательство.В Калифорнии в течение 2015 года было продано 836 машин, а до конца года бренд рассчитывает увеличить общее число продаж до 30 тыс. экземпляров. Запас хода авто – до 500 км, максимальная скорость – 178 км/ч.



Э лектромобили на солнечных батареях — тип экспериментальных электромобилей, которые передвигаются благодаря энергии солнца. Для питания электродвигателей и подзарядки аккумуляторов использует солнечные батареи. Типичный КПД фотоэлементов составляет до 15-20 %, крупные батареи могут иметь мощность до единиц киловатт. Солнечные электромобили зачастую имеют мощность двигателя в 2-3 лошадиные силы. Ночью солнцемобиль может передвигаться как обычный автомобиль, сжигая топливо (при наличии ДВС) или на аккумуляторах (при наличии), а днём использовать энергию солнца. В 1982 году изобретатель Ханс Толструп на солнцемобиле «Quiet Achiever» («Тихий рекордсмен») пересёк Австралию с запада на восток со скоростью всего лишь 20 км/ч. Уже в 1996 году победитель IV Международного ралли солнцемобилей — «Dream» («Мечта») проехал 3000 км между Дарвином и Аделаидой со скоростью почти 90 км/ч, на отдельных участках 135 км/ч. Это первый автомобиль на солнечных батареях, который был запущен в серийное производство в 2019 году. Созданием транспортного средства в течение трех лет занималась группа инженеров из Мюнхена. На кузове электромобиля размещено 330 фотоэлементов. От неблагоприятных условий окружающей среды и механического воздействия они защищены поликарбонатным покрытием. Солнечные батареи способны обеспечить машине запас хода в 30 км. Время заряда встроенных аккумуляторов от солнечных панелей – 8 часов, от розетки – 1 час. Astrolab приводится в движение электромотором мощностью 16 киловатт, рассчитанным на 3500 оборотов в минуту. Крутящий момент составляет 50 ньютон-метров. Аккумуляторная батарея NiMH Venturi NIV-7 может заряжаться как от солнечных панелей, так и встроенного зарядного устройства. Для полной зарядки батареи от внешнего источника требуется 5 часов.



Автомобиль на природном газе — один из видов автомобилей на альтернативном топливе — они используют компримированный природный газ (метан) или сжиженный природный газ (пропан). К этому классу не относятся автомобили, использующие в качестве топлива пропан-бутановую смесь, так как это принципиально другая технология. Мировыми лидерами по количеству автомобилей на природном газе являются: Иран — 3,3 миллиона автомобилей, Пакистан — 3,1 миллиона автомобилей, Аргентина — 2,17 миллиона автомобилей, Бразилия — 1,73 миллиона автомобилей, Индия — 1,50 миллиона автомобилей. Большинство автомобилей с бензиновым двигателем могут быть переоборудованы на использование метана в качестве моторного топлива, и после переоборудования становятся двухтопливными. Лёгкий коммерческий транспорт с дизельными двигателями также могут быть переоборудованы под использование метана в качестве моторного топлива — автомобиль будет работать на смеси дизельного топлива и метана в процентном соотношении 60 % дизеля к 40 % метана. Также большинство мировых автоконцернов выпускают новые автомобили на природном газе — в Россию поставляют автомобили Volkswagen: Caddy, Также российские автопроизводители выпускают автомобили на природном газе: это ГАЗ с моделью Газель. Сжиженный природный газ — это природный газ, который был охлажден до состояния криогенной жидкости. СПГ в 3 раза плотнее чем КПГ. Из-за своего криогенного состояния, СПГ хранится в специальных изолированных (но не герметично) резервуарах - сосудах Дьюара. В них устанавливается испаритель, который превращает СПГ в газ для топливной системы.Всего в России к концу 2013 года было зарегистрировано 86 012 автомобилей, использующих КПГ (метан) в качестве моторного топлива. Большинство автомобилей, использующих КПГ в России — это лёгкий коммерческий транспорт. Уже к 2020 году число машин, которые будут в качестве топлива использовать природный газ, может вырасти в 2,2 раза - до 370 тысяч штук. Однако этот автопарк должен быть обеспечен большим количеством газовых заправок. У автомобилей, которые используют газ в качестве топлива, наблюдается проявление экологических качеств. Во-первых, уменьшается расход топлива, что уже ведёт к снижению загрязнения, во-вторых, газ является экологическим топливом. Причём запас хода на газовом топливе тот же, что и на бензине примерно 500-600 км.





Воздухомобиль (пневмомобиль) — автомобиль с пневматическим двигателем, использующий для движения сжатый воздух. В середине-конце XIX века идея использования энергии сжатого воздуха в качестве движущей силы на транспорте была распространена достаточно широко. На сжатом воздухе работали автомобили, трамваи, локомотивы и т.д. Пик распространения использования пневмопривода приходится на конец XIX века. Однако, с ростом добычи нефти двигатель внутреннего сгорания надолго вытеснил все прочие, кроме электрических, виды тяговых двигателей из транспорта. Пневматический привод в транспорте сохранился лишь в качестве привода вспомогательных механизмов: тормозов, открытия дверей и прочих, где не требуется затрат большого количества энергии, но использование пневмопривода значительно удобнее других приводов. Существующие на сегодняшний день пневмомобили — это либо экспериментальные образцы, либо специальные транспортные средства для эксплуатации в условиях, в которых использование других видов двигателей затруднено: например в цехах с большой пожаро— и взрывоопасностью. В воздухомобиле энергия запасается путём нагнетания сжатого воздуха в баллоны. Через систему распределения воздуха он попадает в пневмодвигатель, приводящий автомобиль в движение. Недостатком пневмомобиля является небольшой запас хода. Основным путём его увеличения является повышение давления сжатого воздуха, однако это связано с усложнением и удорожанием как баллонов, так и систем воздухораспределения. Первый коммерческий воздухомобиль — багги Engineair (Австралия), способный ездить час (16 километров) на одной заправке воздухом. Компания Tata Motors (Индия) намерена собирать до 6 тыс. пневмомобилей Air. Tata планировал поставить пневмокар MiniCAT в серийное производство в 2012 году и объем производства должен был составлять 6000 пневмокаров за год. Но доработка концепта идет до сих пор и проект так и не выпущен в производство. Данные автомобили могут развивать мощность в 72 киловатта или 96 лошадиных сил: маленький автомобиль разгоняется до 80 км/ч и имеет запас хода 150-200 км на одной зарядке. Это самый экологочиный и надёжный автомобиль из всех существующих.



Экомобиль является одним из последних видов транспорта, который отличается от традиционных автомобилей, экономностью и тем, что не загрязняет экосистему нашей планеты. Относится к альтернативному виду транспорта. Многие автолюбители смело останавливают свой выбор именно на это машине, а ее экономичность ни кого не разочарует. Не менее важны экологические преимущества экомобиля. Он абсолютно безвреден для нашего здоровья и окружающей среды. Альтернативные источники энергии постоянно развиваются. Организовываются всемирные форумы, на которых ученые обсуждают, как улучшить традиционное топливо, как снизить негативное влияние транспортных средств на нашу экосистему.



Список литературы



  1. https://ecofactor.ru/articles/ecomobil/

  2. https://sozero.livejournal.com/3756516.html

  3. https://altenergiya.ru/sun/5-electromobilej-na-solnechnoj-energii.html

  4. https://avtodvigateli.com/vidy/gibridnyj/gibrid.html

  5. https://zen.yandex.ru/media/elbook/razbiraemsia-v-opredeleniiah-i-harakteristikah-elektromobilei-5da2fe2cd5bbc35fa42effd3

  6. https://econet.ru/articles/14136-ekomobili-novoe-buduschee


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница