Замена бензиновым и дизельным машинам уже найдена – это электромобиль. Он не так сложен внутри, плюс экология не страдает. Специалисты прогнозируют дефицит нефти. По их мнению ее хватит не больше чем на четыре десятка лет, а возможно, области ее применения изменятся. Поэтому электрокары – это не просто каприз моды, а вполне логичный выбор для будущего транспорта.
Электрокары: что же это такое
Автомобиль на электричестве – это транспорт, все элементы которого функционируют благодаря электроэнергии. А не посредством сжигания бензина. Внутри размещен один (как, к примеру, в Evolute i-Sky или Nissan Leaf) или несколько электрических моторов (как в Audi e-tron S, Hyundai IONIQ 5), получающих энергию из автономного источника.
Это общий взгляд, но в действительности есть несколько вариаций электрокаров.
Полностью электрические авто (BEV). Данные машины лишены мотора внутреннего сгорания (ДВС). Работают целиком от электричества. Они оснащены мощными аккумуляторами, способными обеспечить пробег от 150 до 500 километров на одной зарядке. Примеры BEV: Tesla, Nissan Leaf, Zeekr 001
Классические параллельные гибриды (HEV). Эти авто возникли как некий баланс между электрокарами и топливными машинами. В них совмещены ДВС и электромотор. Они могут функционировать независимо, а также совместно. Оба двигателя связаны с колесами. Когда машина в движении, батарея автоматически заряжается. Но на одной электротяге такой транспорт способен проехать не более 150 километров. Электромотор исполняет роль ассистента, поддерживая работу бензинового двигателя и понижая общий расход топлива. Не все HEV можно подключить к зарядной станции. К примеру, аккумулятор в Toyota Prius получает заряд только при функционировании ДВС.
Примеры HEV: Toyota Prius, BYD Song DM-i, Geely Galaxy Starship 7
Последовательные гибриды (PHEV) представляют собой усовершенствованный вариант HEV. Они оснащены как мощным ДВС, так и аккумулятором, увеличенным по объему, подзаряжаемым от внешней розетки. Благодаря этому пробег на электричестве варьируется от 50 до 200 километров. Конкретные цифры зависят от модели и условий. Когда батарея разряжается, автоматически подключается бензиновый мотор, обеспечивая движение. Общий пробег PHEV на заполненном баке и полностью заряженном аккумуляторе может составлять от 600 до 1000 километров. Это делает эти автомобили удобными для длительных путешествий.
Примеры PHEV: Mitsubishi Outlander PHEV, LI 6,7,9, Voyah free
По сравнению с автомобилями, использующими двигатели внутреннего сгорания, электрокары обладают значительно меньшим количеством сложных узлов и движущихся деталей. Это делает их конструкцию более простой и надежной. Рассмотрим ключевые составляющие электромобиля.
Источник питания (Аккумулятор / Высоковольтная Батарея - ВВБ). Батарея является основой электромобиля. Не следует путать ее с обычным автомобильным аккумулятором, служащим лишь для запуска двигателя. В электрокаре этот источник энергии питает как сам двигатель, так и всю бортовую электронику.
Наиболее распространенный тип – литий-ионные батареи и их модификации. Внутри такого аккумулятора находится множество соединенных между собой модулей. Они могут напоминать обычные пальчиковые батарейки, как в ранних моделях Tesla, или же представлять собой плоские ячейки, которые предпочитают японские автопроизводители.
Как правило, аккумулятор располагается под днищем, под сиденьями или в багажном отсеке.
Электрический двигатель. Это еще один фундаментальный компонент электромобиля. Он состоит из двух ключевых частей:
• Статор: неподвижный элемент, который генерирует магнитное поле.
• Ротор: подвижный элемент, находящийся внутри статора и вращающийся под действием этого поля.
Когда электричество из батареи поступает на статор, формируется магнитное поле, которое заставляет ротор вращаться. Это вращательное движение передается на колеса, приводя автомобиль в движение. Электродвигатели отличаются высокой производительностью и минимальными потерями энергии в сравнении с ДВС. Например, КПД электродвигателя достигает 90%, в то время как у ДВС этот показатель составляет всего 25%.
Трансмиссия. Двигатели электрокаров способны моментально развивать высокий крутящий момент, что обеспечивает быстрое ускорение. Поэтому в них нет необходимости в многоступенчатых коробках передач или сложных трансмиссионных системах. Большинство моделей оснащены одноступенчатым редуктором, который не переключает передачи, а лишь регулирует скорость и увеличивает крутящий момент на колесах. Управление сводится к двум режимам: движение вперед и назад.
Инвертор. Является одним из важнейших компонентов электромобиля. Это устройство трансформирует постоянный ток батареи в переменный, необходимый для функционирования электромотора. В первых электромобилях создание надежного инвертора представляло собой серьезную проблему: он часто перегревался, обладал низким КПД и ограниченными возможностями по управлению током. Это приводило к нестабильной тяге, снижению мощности и уменьшению запаса хода.
Система охлаждения в электромобилях не такая мощная, как в машинах с ДВС, поскольку электромоторы нагреваются меньше. Однако для эффективной работы и продления срока службы аккумулятора электромобили оснащаются радиатором и системой терморегуляции.
Зарядный блок – это обобщенное название устройства, обеспечивающего пополнение энергии электромобиля от внешнего источника. Чаще всего под “зарядным блоком” подразумевают встроенное зарядное устройство (ВЗУ) – компонент электромобиля, который преобразует переменный ток, поступающий извне, в постоянный, подходящий для аккумулятора. ВЗУ функционирует при подключении к обычной розетке или медленной зарядной станции. При использовании быстрой зарядной станции преобразование тока происходит внутри нее, и энергия напрямую передается в аккумулятор, что существенно ускоряет процесс.
Торможение в электромобилях обеспечивается двумя системами, работающими совместно: гидравлической и рекуперативной. Последняя подразумевает возврат энергии. Когда водитель отпускает педаль акселератора, электромотор переключается в режим генератора. Тем самым создавая сопротивление, которое замедляет автомобиль и одновременно подпитывает аккумулятор. По ощущениям рекуперативное торможение похоже на легкое нажатие на педаль тормоза в обычном авто. В некоторых ситуациях этого достаточно для полной остановки. Штатную педаль тормоза используют чаще всего в аварийных ситуациях.
Еще больше интересной информации про новые и подержанные автомобили вы найдете здесь
Эксплуатация зимой и летом
Для беспроблемной эксплуатации электромобиля в любое время года важно учитывать сезонные особенности. Каждый период предъявляет свои требования как к техническому состоянию машины, так и к привычкам водителя.
Эксплуатация в холодное время года. Эффективность аккумуляторной батареи напрямую связана с температурой окружающей среды. Поэтому в зимний период необходимо учитывать некоторые нюансы. При низких температурах аккумулятор хуже накапливает заряд и медленнее заряжается. Это обусловлено замедлением химических процессов внутри ячеек аккумулятора на холоде. Кроме того, батарея может принимать меньшее количество энергии. Электроника отображает 100% заряда, но фактический запас энергии ниже, чем в теплую погоду. Следовательно, зимой электромобиль требует более частой подзарядки. Это занимает больше времени из-за меньшего объема принимаемого заряда.
Зимой емкость аккумулятора уменьшается, поэтому нельзя полностью полагаться на показания приборной панели. После начала движения система произведет корректировку расчетов. Однако реальный пробег все равно окажется меньше. Дополнительно запас хода сокращается из-за использования фар и обогрева салона. В среднем, зимой пробег уменьшается на 20–40%. Современные электромобили среднего и премиального класса оснащены системой подогрева батареи, поддерживающей оптимальную температуру для работы. Прогрев от электросети позволяет подготовить батарею и нагреть салон до комфортной температуры без расхода заряда. При длительной стоянке рекомендуется подключать автомобиль к сети. Если система подогрева аккумулятора отсутствует или недостаточно эффективна в сильные морозы, электроника может уменьшить отдачу тока от батареи. Это приводит к снижению мощности мотора. В результате автомобиль может разгоняться медленнее, чем летом. Обогрев салона электромобиля потребляет энергию из аккумулятора, сокращая запас хода.
Летом возникает иная опасность – перегрев аккумулятора. Несмотря на наличие эффективной системы охлаждения в электромобилях с емкими батареями, в некоторых ситуациях необходимо дополнительно контролировать температуру.
При быстрой зарядке аккумулятор выделяет тепло, отводимое через корпус или систему охлаждения. Эффективность этого процесса возрастает при более низких температурах. В жаркую погоду батарея может не охлаждаться должным образом, что приводит к перегреву. В таком случае система может снизить скорость зарядки или временно прекратить ее до остывания батареи для предотвращения повреждений. Следовательно, быстрая зарядка в жаркую погоду может занимать больше времени, чем обычно.
При активной езде батарея нагревается сильнее при отдаче энергии. Частое ускорение и высокая скорость увеличивают нагрузку на аккумулятор. Модели с жидкостным охлаждением лучше справляются с перегревом, чем с воздушным. Современные электромобили сигнализируют о перегреве, но на старых моделях рекомендуется следить за температурой самостоятельно. При перегреве следует снизить скорость, не останавливаясь полностью, чтобы обеспечить приток воздуха для охлаждения.
Независимо от времени года необходимо соблюдать следующие рекомендации: контролировать состояние защитного кожуха аккумулятора, хранить и заряжать электромобиль в комфортных условиях, предпочтительно в теплом гараже или на крытой парковке.
Еще больше полезной информации для автомобилистов на нашем сайте и в соцсетях: