Автотранспорт, сейчас мы не мыслим жизни без него, он стал неотъемлемой частью нашего сущего. Еще каких-то 200 лет назад о машинах никто и не задумывался, никто и представить не мог, что люди будущего (мы) смогут преодолевать 100 км в среднем за час.
Сейчас в нашем сознании вплотную «сидит» мысль о том, что мы без автотранспорта не сможем жить и по большей части это действительно так. Будь то личный транспорт или общественный все мы пользуемся тем или иным. Но приходилось ли вам задумываться, что весь тот транспорт, что нас окружает неодинаков? Разумеется я не о том, что внешне он различен, это само собой, я говорю о том, что он разный по типу используемой энергии. Если для вас это стало неожиданностью, то вы либо сидели в бункере всю жизнь, либо вы родились вчера и еще не умеете читать. Для всех остальных материал изложенный в данной статье не станет откровением, но я постараюсь рассказать все что знаю об электрическом транспорте.
Откуда они взялись?
Электрический транспорт появился тогда же, когда и остальной транспорт, а то и раньше. Уже в 1828 году венгерский изобретатель Аньос Джедлик сделал тележку, которая передвигалась при помощи электрической энергии, правда на автомобиль это было мало похоже. Развиваясь параллельно, ДВС и ТЭД, все больше и больше усовершенствовались, становясь все мощнее и менее энергозатратными. Основная проблема электрокаров заключалась в трудоемкой зарядке аккумулятора, т.к в то время еще не было совершенных преобразователей переменного тока в постоянный.
В 1899 году в Санкт-Петербурге Ипполит Романов создал первый электрический омнибус на 17 пассажиров. (В то время омнибусы ездили на тяге из 2-х лошадей.).
Уже в 1900 году электромобиль стал одним из наиболее популярным видом транспорта на ровне с паровой машиной, а бензиновые автомобили составляли лишь 22% от общего числа машин. Постепенно интерес к электромашинам падал, что именно послужило такому развитию событий сказать сложно, вероятно, из-за того, что ДВС намного проще и более легок к обслуживании (на то время) в придачу аккумуляторная мощность того времени не позволяла осуществить достаточный запас хода, в любом случае электромобили ушли на второй план. Но в 60-е года ХХ века интерес к электрокарам вернулся, сначала из-за возникающих проблем с окружающей средой (вызванные бесконтрольными выбросами и сбросами, а также выбросами от автотранспорта работающего на ДВС), а далее из-за энергетического кризиса в 1970-е годы. И снова спрос упал… в этот раз из-за изменений в конъюктуре на нефтяном рынке и все той же проблемы с химическими источниками энергии (аккумуляторы).
Наше время или возрождение электромобилей!
В 2000 году в Калифорнии было принято решение о снижении выхлопов от автотранспорта и именно там и началось возрождение электрических машин.
Разумеется до этого момента во всех развивающихся странах существовал электрический общественный транспорт, но электромобиль существенно отличается от троллейбуса или трамвая. Оба этих вида общественного транспорта привязаны к источнику энергии, а электромобиль должен быть независим от них. Он должен проходить максимальное расстояние от одного заряда. И именно эту задачу будут решать инженеры ХХI века!
General Motors одна из первых фирм принявшихся за решение калифорнийской проблемы с выхлопами выпустив в свет EV1.
Уникальная машина, стала примечательной для голливудской богемной публики .
С течением времени разные производители выпускали свои вариации электромобилей. Отдельного упоминания заслуживают BMW, Toyota, Daihatsu Mira EV, lekker Mobil, Mitsubishi i-MiEV, Lada Ellada.
Автомобили будущего, Tesla
Мы не будем рассматривать их все, а остановимся на Tesla. Один из самых узнаваемых брендов электрокаров. При вопросе: «Хотел ли бы ты себе электромобиль?» люди сразу думают о Tesla. И не зря, ведь именно Tesla, а именно Илон Маск совершили прорыв в области электромобилей. Да он дорогой! Но это не мешает компании расти и развиваться.
Фишка Tesla в том, что автомобили данной марки не отличаются от привычных нам машин на ДВС, ведь запас хода у топовой модели достигает 400+ км от одного заряда. Максимальная скорость при этом 250 км/ч. А концептуально новые элементы в виде автопилота и регуляции воздуха внутри салона, независимо от внешней среды, делает из Tesla машины будущего.
Разумеется как и у другой компании у Tesla были свои проблемы. В начале своего пути Илон Макс столкнулся с множеством проблем. В основном эти проблемы были связаны с дороговизной комплектующих, а именно химического источника энергии (аккумулятор). Сложность также состояла и в рекламной компании. Люди привыкли видеть электромобили некрасивыми, маленькими машинками, которые скорей баловство нежели настоящая машина. Илону предстояло разрушить данный стереотип. И как мы видим ему это удалось.
Устройство электромобиля
Электромобиль отличается от своего брата, на органическом топливе, конкретными деталями, а именно двигателем, источником питания.
Двигатель
Электродвигатель — устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую. Принцип действия основан на электромагнитной индукции.
Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. Электроэнергия, поступающая на обмотки мотора, преобразуется в механическую энергию вращения.
Двигатель в Tesla model S, является прямым наследником двигателя Николы Тесла. Бесщеточный, 4-х полюсной, 3-х фазный двигатель переменного тока с жидкостным охлаждением. Двигатель относительно малых размеров, относительно ДВС. Располагается на задней оси между колесами. Такое расположение позволяет избавиться от трансмиссии и использовать прямой привод, что в свою очередь дает КПД в 100%.
Аккумулятор в Tesla
Как бы это странно не звучало, аккумулятор в Tesla model S состоит из небольших (пальчиковых) аккумулятор скрепленных между собой и образуя 16 блоков. Состав аккумулятора Литий-ион. Этот самый мощный аккумулятор, мощностью 85 кВт*ч, состоит из 7104 подобных батарей.
На таком аккумуляторе можно проехать 400 км от одного заряда, что крайне экологично.
С точки зрения экологии
Откровением не станет, что электромобили менее опасны для окружающей среды нежели автомобили с ДВС. Главная претензия к электрокару от эколога заключается в аккумуляторе и то с некоторыми оговорками. Аккумулятор в Tesla может держать заряд на протяжении 400 км, это довольно много, учитывая что средняя дистанция, которую преодолевает обычный пользователь автомобиля, в день составляет порядка от 20 до 40 км. Это позволить «жить» аккумулятору от одного заряда 20-10 дней. Как мы знаем у каждого аккумулятора есть заложенное в нем количество циклов заряда. Т.е по достижению этого количества аккумулятор содержит в себе меньше энергии, чем это было изначально, а значит требует заряжать его чаще, что приводит к еще большему износу.
Литий-ионные аккумуляторы относятся к 1 классу опасности, а значит срок их службы крайне важен для экологов.
Также стоит отметить, что электромобиль не производит выбросов в атмосферу, в силу того, что он ничего не сжигает, а также не потребляет двигательные масла (только жидкость для охлаждения двигателя).
Таким образом, можно электромобили это будущее и уже, в какой-то степени, настоящее. Программы всех развивающихся стран нацелены на вытеснение с рынка автомобилей потребляющих органическое топливо и замещение их электромобилями. Это важный шаг для человечества для дальнейшего развития науки без вреда окружающей среде, как со стороны сохранения природных ландшафтов (уменьшение объемов добычи нефти), так и с точки зрения выбросов в атмосферу СО2 и других загрязняющих веществ.
