Как отмечают многие эксперты, электрический автомобиль сегодня является не просто альтернативой, а уже составляет прямую конкуренцию для привычного двигателя внутреннего сгорания.

Конечно, о массовом вытеснении речь пока не идет, однако специалисты полагают, что это всего лишь вопрос времени. Дело в том, что на фоне глобального экологического и топливного кризиса у электромобилей появились все шансы отодвинуть поршневые моторы на задний план.

Более того, если судить по количеству проектов и объемам вложенных в разработку электрокаров средств, тогда невольно напрашивается вывод о том, что и сами автопроизводители прочат электромобилям большое будущее.

В этой статье мы рассмотрим устройство и общий принцип работы ТС на электротяге, их особенности, преимущества и недостатки. Также мы попробуем разобраться, какой вариант предпочтительнее, электромобиль или гибрид, что лучше выбрать в том или ином случае и т.д.

Читайте в этой статье

Электромобили: особенности электрических авто

Начнем с того, что до недавнего времени 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.

Дело в том, что при всех своих плюсах автомобили с гибридными двигателями все же представляют собой неразрывный симбиоз электромотора и ДВС. Это значит, что речь больше идет об экономии топлива, при этом «нулевых» выбросов в атмосферу и полного отказа от нефтепродуктов при использовании таких машин добиться все равно не получается.

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.

Все изменилось относительно недавно, в частности благодаря развитию современных технологий и созданию необходимых устройств для накопления и хранения электроэнергии. Простыми словами, речь идет об энергоемких батареях для электромобилей, а также о решениях для их быстрой подзарядки.

В результате электрокар совсем недавно стал общедоступным серийным продуктом. Такие автомобили в наши дни производятся японскими, европейскими, американскими, а также китайскими производителями. Отдельно стоит выделить популярный электрокар Nissan Leaf, хорошо известные модели Tesla Model S и Roadster, а также Toyota RAV4EV, BMW Active C и т.д.

Схема устройства электрической машины

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 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%.

Как уже было сказано, электрический автомобиль приводится в движение от электромоторов, которых при этом может быть несколько. Питание электромотора обычно реализовано от аккумуляторной батареи, при этом также возможно использование солнечных батарей и т.п. Однако на практике серийные электрокары зачастую оснащаются только аккумуляторной батареей.

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.

Инвертор служит для того, чтобы реализовать преобразование постоянного тока от батареи в трехфазное напряжение переменного тока. Именно такой ток нужен для питания электромотора.

Еще отметим, что в конструкцию электромобилей включено и подобие хорошо знакомой автомобилистам 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 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 ) 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.

Виды электромобилей и практическая эксплуатация: плюсы и минусы электрокаров

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.

Казалось бы, такие машины вплотную приблизились по ряду важнейших показателей к автомобилям с ДВС. На первый взгляд, у электромобилей появилась достаточная автономность и приемлемая динамика разгона. Также можно выделить простоту эксплуатации, низкие расходы на содержание и обслуживание, что обязательно должно склонить разумных потребителей к выбору именно электрического авто. Однако на практике все выглядит несколько иначе.

Сразу отметим, именно особенности эксплуатации и ряд других факторов до сих пор не позволяют электрокарам стать массовым решением. Прежде всего, стоимость такого транспорта продолжает оставаться достаточно высокой на фоне конкурентов с бензиновым или дизельным ДВС.

Более того, экономичность современных дизельных моторов позволяет этим агрегатам серьезно конкурировать не только с бензиновыми авто, но и с электромобилями. Еще следует отдельно выделить то, что от бытовой розетки аккумулятор электрокара заряжается долго, а станции для быстрой подзарядки встречаются не часто по причине слабого развития инфраструктуры. Особенно это актуально для стран СНГ.

Что касается автономности, те данные, которые заявлены производителем, часто не совсем соответствуют действительности. Первое, на практике, особенно в холодное время года, батарея разряжается быстрее.

Второе, если водитель практикует динамичную езду, тогда полного заряда батареи может хватать не на 70-80 км. по городу, а всего лишь на 40-50. Для подтверждения этой информации достаточно ознакомиться с реальными отзывами владельцев Nissan Leaf, так как эта бюджетная версия электромобиля по цене является одной из самых доступных и сегодня наиболее распространена.

Простыми словами, пробег электромобиля без подзарядки не постоянен, а зависит от многочисленных факторов, начиная от состояния и емкости батареи и заканчивая стилем вождения. Если к этому добавить использование кондиционера, габаритов, подогревов и других решений, тогда на одном заряде даже при идеальных дорожных условиях пробег неизбежно сократится на 20-30% и более.

Если же при этом стиль вождения активный (постоянно превышает среднюю скорость 60 км./ч), тогда вполне можно рассчитывать и на все 50%. Получается, если производитель обещает 140-160 км на одном заряде, то данный показатель предполагает езду со скоростью не более 70 км/ч, и то при условии полностью исправной батареи (без потери емкости аккумулятора).

Однако если разгонять электрокар, например, до 130 км/ч по трассе, тогда пробег без подзарядки составит всего 70 км. Как видно, если для города это еще приемлемо, то использовать электромобиль для загородных поездок весьма затруднительно.

Теперь несколько слов о батарее. Аккумулятор, который сегодня повсеместно используется, литий-ионный. Для его производства необходимы большие затраты, что сильно влияет и на общую стоимость электрических авто. При этом срок службы таких батарей ограничен средней отметкой около 5 лет.

Это значит, что хотя базовые расходы на содержание электрического автомобиля в несколько раз ниже аналогов с ДВС, более высокая начальная стоимость и необходимость замены дорогостоящей батареи (в среднем, через 5 лет) ставят экономические преимущества и целесообразность покупки такого авто под большое сомнение. Еще к этому стоит добавить и постоянный рост цен на электроэнергию, то также отражается на стоимости владения электромобилем.

Что в итоге

С учетом вышесказанного становится понятно, что активное внедрение инновационных технологий позволило значительно увеличить автономность современного электромобиля. Однако применение таких технологий сильно влияет на конечную стоимость транспортного средства, не позволяя сделать его массовым решением.

Что касается более доступных по цене версий, аккумуляторы, время зарядки от бытовой сети около 7-8 часов, а также небольшой запас хода продолжают оставаться слабыми местами таких электромобилей.

Еще следует отметить то, что далеко не во всех странах наблюдается активное развитие инфраструктуры в виде создания специальных станций для быстрой зарядки или замены батарей. Также обстоят дела и со специализированными сервисами по ремонту и обслуживанию электромобилей. Если в Европе и США этому вопросу уделяется большое внимание, на территории СНГ, к сожалению, все еще нельзя говорить о создании приемлемых условиях для нормальной эксплуатации электрокаров.

Вполне возможно, что в скором времени ситуация изменится, однако сегодня электромобиль на отечественных дорогах продолжает оставаться большой редкостью. Обычно такую машину можно встретить в крупных городах. При этом обеспеченные владельцы зачастую приобретают электрические автомобили скорее для развлечения, нежели в практических целях.

Другими словами, для подавляющего большинства водителей не стоит рассматривать электромобиль в качестве основного и постоянного транспортного средства, особенно если говорить о странах на территории СНГ.

Читайте также

Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.

Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.

С момента появления первого электромобиля прошло 174 года. К слову, электромобиль появился раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. На протяжении полутора века машины, заряжающиеся от розетки, становятся быстрее, лучше, доступнее и, как следствие, популярнее. И всё же пока появление такого транспортного средства на дороге скорее исключение, чем правило. В чём заключаются главные достоинства и недостатки электрокаров, и что должно произойти, чтобы они смогли победить своих бензиновых конкурентов.

Действительно ли электромобили в тренде

В 2014 году доля электромобилей в Норвегии достигла впечатляющего показателя в 20,3%. Теперь каждое пятое транспортное средство, зарегистрированное в этой скандинавской стране, имеет электрический двигатель. Произошло это во многом благодаря усилиям государства. Покупка электрокара не облагается налогом, владельцам таких автомобилей предоставляется бесплатный проезд по платным участкам трасс, а также льготная парковка в центрах крупных городов.

Некоторого признания удалось добиться электромобилям и в России. Собственным электрическим транспортным средством уже обзавелся ряд бизнесменов и предпринимателей - от гендиректора Mail.ru Group Дмитрия Гришина до главы "Сбербанка" Германа Грефа и жены министра связи Николая Никифорова. В конце января в Барнауле и вовсе случилось "историческое" событие: местный бизнесмен впервые купил электрокар в лизинг для своего предприятия.

Поддерживает тренд и Украина. В декабре 2014 года стало известно о готовящемся там вводе в эксплуатацию 34 новых станций для подзарядки машин, работающих от электрической энергии. Причем не только дорогих моделей Tesla, но и более доступных, вроде тех, что производят Nissan или Renault. В январе 2015-го в Киеве также запустился экспериментальный сервис такси, автопарк которого состоит из экологичных и экономичных электромобилей. В плане помощи государства там, правда, не всё так хорошо, как в Норвегии - после уплаты НДС и ввозной пошлины, цена на электрокар в стране в среднем увеличивется на 40%.

Одной из наиболее удобных для владельцев электромобилей стран являются США. В особенности комфортно живётся тем, кто отказался от бензина, на западном побережье - в Сан-Диего, Сан-Франциско и Портленде по всему городу "разбросано" по 100 "заправочных" станций для таких машин. Вполне достаточно, чтобы передвигаться по городским улицам и не волноваться о том, чтобы не остаться посреди дороги с разряженным аккумулятором.

И всё же до того, чтобы стать мейнстримом, электромобилям ещё далеко. Для того, чтобы всерьёз побороться с бензиновыми машинами, индустрии предстоит устранить ещё немало минусов в конструкции и эксплуатации электрокаров.

Главные минусы электрокаров

О плюсах электромобилей сказано уже много. Во-первых, они гораздо эффективнее тех, что ездят на бензине. В среднем электрокар преобразует в механическую около 60% электрической энергии. В то же время машина на бензине использует топливо с эффективностью в 17-20%.

Во вторых, такие транспортные средства просто идеальны с точки зрения экологии. Они не загрязняют окружающую среду опасными выхлопными газами, а производство "топлива" для них не требует опустошения природных запасов нефти.

Существует и множество отрицательных моментов, связанных с использованием таких машин. Например, до сих пор они не позволяют совершать длительные поездки на несколько сотен километров и предназначены в основном для передвижения в пределах одного города. Представить себе электрокар, спокойно выдерживающий поездку из Москвы в Санкт-Петербург, пока невозможно.

С одной стороны, от этого минуса легко было бы избавиться, построив развитую сеть станций подзарядки аккумуляторов электрокаров. Но и здесь не всё так гладко. Время полного заряда современного электромобиля может составлять в лучшем случае час, но обычно заряжать транспортное средство приходится по нескольку часов. Даже для быстрой и неполной подзарядки требуется как минимум 30 минут. Что всё это время должен делать водитель, непонятно. Производители электрокаров советуют заряжать свои машины ночью дома.

Наконец, электромобили просто-напросто очень дорого стоят. Цены на модель эконом-класса начинаются от 20 или 30 тысяч долларов. Tesla Model S обойдётся покупателю уже в 100 тысяч. В США за последние два года увеличилось количество программ лизинга и долгосрочной аренды электрокаров, однако и здесь цена для среднестатистического покупателя остаётся довольно высокой. Самые дешевые предложения начинаются от 200 долларов в месяц без учёта налогов и дополнительных сборов. Ту же Model S в 2013 году можно было взять в лизинг за 500 долларов в месяц. Для этого необходимо было внести 10 процентов от общей стоимости машины. В реальности ежемесячные платежи по программе составляли более тысячи долларов, так как рекламное предложение также давало цену без учёта местных и федеральных налогов.

Что сделал для индустрии Элон Маск

Когда речь заходит об электромобилях, имя главы Tesla Motors Элона Маска всплывает само собой. Именно Маск, хоть и не являющийся основателем Tesla, за последние несколько лет сделал всё для массового продвижения и коммерциализации электрокаров.

Предприниматель возглавил компанию в начале 2004 года, поставив перед ней задачу за несколько лет сделать работающие на электричестве машины коммерчески доступными. Сначала для небольшой группы поклонников спорткаров, а затем и для всех остальных.

Главным подходом Маска стал отказ от закрытой модели развития и переход к продаже контрактов на использование своих технологий другим компаниям. Договоры о сотрудничестве с Tesla заключили Daimler и Toyota. Оба концерна проинвестировали в Tesla и применяют системы компании Маска в разработке собственных электрокаров. По мнению предпринимателя, индустрия будет развиваться гораздо быстрее, как только электроавтомобили на рынке станут доступными для рядового покупателя.

В июне 2014 года Элон Маск также объявил: технологические патенты Tesla может теперь использовать любая компания, занимающаяся развитием производства собственных электромобилей. По словам предпринимателя, к сожалению, реальность такова, что пока продажи электрокаров составляют не более одного процента от всех продаж автомобильной индустрии, и изменить это можно только массовым распространением доступных на сегодняшний день технологий прозводства в этой области.

Как связаны популярность электрокаров и цены на нефть

В конце 2014 года перед индустрией электромобилей неожиданно возникла новая проблема - падающие цены на нефть. Традиционно (последние 5-7 лет) считалось, что ограниченность нефтяных ресурсов на планете и их постепенное исчерпание автоматически сделают электромобили господствующим средством передвижения в будущем. Однако, когда стоимость нефти от 100 с лишним долларов опустилась до скромного показателя в 45-50 долларов за баррель, эксперты заговорили, что до счастливого будущего электрокары могут и не дожить.

Американские специалисты в области возобновляемой энергетики полагают: дешёвая нефть начнёт отрицательно сказываться на продажах работающих на электричестве машин уже в 2015 году. Постоянно дорожающее топливо подталкивало людей отказываться от бензина и пересаживаться в электромобили. Точно так же недорогая нефть постепенно вновь повысит популярность больших внедорожников. Особенно это будет заметно в США, где крупные, расходующие много бензина машины традиционно популярнее обычных городских моделей.

Дешёвая нефть тоже не может быть бесконечной, однако и здесь электрокарам придется непросто, считают американские социологи. В первую очередь, спросу на электромобили не даёт расти молодое поколение людей, всё чаще отказывающихся от машины в принципе и предпочитающих ей велосипед.

Вероятно, будущее действительно за электромобилями. Но сможет ли индустрия стабильно развиваться до тех пор, пока это будущее не наступит, всё ещё большой вопрос. На то, чтобы привычные сегодня машины на бензине появились в каждом городе и деревне, ушли десятилетия.

Все новое - это хорошо забытое старое. Так и, казалось бы, современное понятие электромобиль стало известно в середине XIX века. Электромобили в России впервые появились в 1899 году. Их конструировал известный в те времена инженер Ипполит Романов, а идею, как сделать электромобиль, он позаимствовал у американских производителей «Моррис-Салом».

Так, что такое электромобиль? Это машина, которая в движение приводится не посредством двигателя внутреннего сгорания, а с помощью автономного источника электрической энергии.

На сегодняшний день электромобили в России на авторынке представлены всего тремя моделями: Mitsubishi i-MiEV, ВАЗ Ellada, фургон Edison или Ford Transit. Другие же известные производители пока не торопятся экспортировать в Россию свои электрокары. Поэтому и вопрос о том, где купить электромобиль, во многом вызывает затруднение.

Электромобили в России - вопрос о зарядке?

Заряжается автомобиль на специальных зарядных станциях через переходник. Для полного заряда электрокара потребуется не больше получаса.

Есть возможность «заправлять» электромобиль и в домашних условиях с помощью специального зарядного устройства от простой розетки. Единственный минус - процесс может затянуться на несколько часов, зато очевидный плюс - возможность заряжаться в любом месте и никак не зависеть от «заправочной» станции.

Длительность поездки

На сегодня одним из слабых звеньев в использовании электромобилей является максимальное количество времени, доступное на поездки от одной зарядки. По заявленным показателям производителей электрокаров пробег на полном заряде составляет: Renault Twizy - 100 км, Mitsubishi i-MiEV - 160 км, ВАЗ Ellada - 150 км, Nissan Leaf - 175 км.

На первый взгляд этого вполне хватает для однодневной поездки по городу из дома на работу и обратно. Но ведь автомобиль необходим не только для перемещения в черте города, хочется поехать и на дачу, посетить друзей в другом городе или выехать на природу. А для этих целей 150 км катастрофически мизерная цифра. Не так ли?

Кроме того, значительная часть энергии (до 40%), теряется на стояние в пробках или светофоре, кондиционирование, обогрев, пользование аудиосистемой и т.д. Все это заставляет задуматься, а стоит ли приобретать дорогостоящий девайс, чтобы потом томиться в пробках, размышляя на тему, как добраться до розетки или домой.

Цена вопроса

По мнению многих специалистов электрокары по функциональности и характеристикам не имеют особого отличия от привычного авто. Зато цены, которые в среднем колеблются в пределах 1,2-1,8 млн. рублей, могут повергнуть в шок обывателя. Это если учесть, что за эти же деньги можно купить два, а то и три современных не электрических авто, не уступающих по набору опций и безопасности. Хотя многие и считают, что деньги в короткие сроки отбивается на разнице в топливе. Но все далеко не так радужно, как может показаться.

Подводим итоги

Преимущества данных авто, такие как экологичность и экономия топлива, никак не могут перекрыть расходы на обслуживание и эксплуатацию. К тому же цена у электромобилей по сравнению с другими обычными автомашинами, работающими на топливе, значительно выше, что тоже нельзя назвать большим плюсом.

Если смотреть с другого ракурса, то хотя сегодня электромобили в России может и не сильно популярны, но без сомнения за ними будущее. Рано или поздно цена упадет, они станут быстрыми и смогут проезжать тысячи километров на одном заряде.

Многие неискушенные граждане считают, что электромобили появились совсем недавно, максимум 10-20 лет назад. Но это очень далеко от истины. Как только человечество изобрело электричество, сразу же нашлись прогрессивные инженеры и механики, которые пытались применить его для задачи создания экономичного и быстрого транспорта. Устройство электромобиля еще не было представлено на обозрение широкой публики, но уже вынашивалось в головах механиков и ученых.

Первые воспоминания о машине, движущейся благодаря электрическому двигателю, идут из 1841 года. Это была не машина в полном смысле этого слова, а тележка с электромотором. Она не получила широкой популярности и распространения, но энтузиасты продолжили работы по совершенствованию конструкции.

В 1899 году русский инженер Ипполит Романов разработал электромобиль, который мог проехать без подзарядки почти 60 километров, при этом борт машины был рассчитан на 17 пассажиров. Его скорость достигала 40 км/час.

Многие успешные попытки создания таких авто предпринимались в Европе, Америке, Японии после 2-й Мировой войны. К примеру, в США отличилась компания General Motors, которая начала выпускать серийные модели EV1. В последние годы на весь мир гремит компания Tesla, которая смогла возвести электромобили из сферы неинтересной экзотики в ранг стильных и желаемых транспортных средств.

Устройство электромобиля и принцип его работы

Устройство электромобиля не содержит в себе никаких тайн и сложностей, так как основывается на общеизвестных физических и технических принципах. В целом, конструкция такой машины в области ходовой части, кузова, управления может совсем не отличаться от классического транспорта. Главное отличие состоит именно в моторе, который работает не на жидком дизельном топливе или бензине, а на генерируемом электрическом токе.

Принцип работы электромобиля заключается в следующем. В нем задействован механизм электромагнитной индукции, который состоит в том, что при наличии переменного электрического тока в проводнике возникает магнитное поле, которое по закону Ампера выполняет отклоняющее действие. В моторе существуют два основных компонента: ротор и статор. Статор остается постоянно неподвижным и по нему пропускается электрический ток определенной частоты. Генерируемое в статоре магнитное поле действует на ротор и тот начинает вращаться. Получаемая механическая энергия используется для движения транспортного средства. Скорость движка прямо пропорциональна частоте тока и количеству установленных магнитных полюсов.

В целом, устройство электромобиля достаточно простое, но требует очень аккуратного и точного исполнения. Ток для питания статора генерируется установленными на борту батареями. В зависимости от модели машины, батареи могут иметь разную емкость, конструкцию, особенности используемых механизмов работы.

Интересный факт! Многие перспективные разработки старины отвергались обществом или просто не были замечены.

Типы устройств электромобиля

В зависимости от того, как устроен электромобиль и для каких задач он разработан, можно провести некоторую классификацию этих ТС. Она довольно условна и обращает внимание более на особенности эксплуатации, так как по конструкции все разработки повторяют друг друга.

Выделяют такие машины на электричестве:

• Внутригородские. Имеют невысокую мощность и скорость передвижения, на них установлены специальные ограничения по максимальной мощности. Небольшого диаметра колеса и малый вес позволяют двигаться в нормальном городском режиме;
• Микроэлектромобили. Созданы с учетом плотного городского транспортного потока, имеют батарею небольшой емкости. Используются для небольших переездов, поездок в магазин, на работу и назад и т.п.;
• Различные креативные варианты, типа трициклы;
• Обычные авто. Привычные легковушки, типа некоторых популярных моделей от Tesla;
• Грузовые. Пока еще не слишком распространены, но в перспективе могут использоваться в крупных городах для внутренних перевозок и уменьшения выбросов в атмосферу;
• Троллейбусы, трамваи, автобусы на электродвижках также являются довольно популярным видом транспорта в любом крупном городе.

Также стоит упомянуть гибриды – транспорт, на котором установлен как электрический, так и бензиновый двигатель. Подобные ТС очень популярны во всем мире, в частности, в Японии, США, Европе. Напряжение электромобиля во всех рассмотренных случаях разное, так как в них требуется неодинаковая рабочая мощность силового агрегата.

Особенности устройства электромобиля-гибрида

Гибриды получили широкое распространение и популярность в силу своей универсальности и удобства использования практически в любых условиях. Высокий уровень экономии, отличные рабочие характеристики, совмещение лучших свойств агрегатов на жидком топливе и токе делают гибриды популярными не только среди индивидуальных покупателей, но и среди госслужащих, полицейских и т.д. После длительного простоя такое авто не нужно «прогревать» и терять время. Достаточно использовать электродвигатель и буквально мгновенно тронуться в путь. Когда же требуется большая скорость, мощность и дополнительный ресурс на расстояние передвижения, то мгновенно происходит переключение на бензин или дизель.

Существуют различные схемы реализации гибридов, но наиболее популярной является вариант от компании «Honda», в котором оба движка работают в параллельном режиме. При необходимости любой из них может включаться или выключаться без каких-либо сложностей. Работа электромобиля в этом случае отличается надежностью, безопасностью и высокой эффективностью.

Интересный факт! Преимущества гибридов отлично подходят для патрулей ДПС, поэтому в этой структуре их используют повсеместно по всему миру.

Многих людей, которые колеблются в выборе транспортного средства для личного использования, волнует вопрос: какие существуют плюсы и минусы электромобилей и стоит ли сейчас рассматривать их как серьезный вариант для покупки.

Плюсы электромобилей выглядят следующим образом:

• Самое существенное – минимальные расходы на . Благо, электричество в нашей стране имеет достаточно низкую стоимость и полная зарядка для того, чтобы проехать 100 км, будет стоить около 15-20 рублей. В то же время с бензином ситуация будет более печальной (см. Самый дорогой и в регионах России);
• Простота сервисного обслуживания. Не нужно покупать и менять никаких свечей зажигания, масла, фильтров, других расходных материалов. Нет необходимости регулярно посещать сервис и тратиться на него;
• Тихая работа мотора также многими относится в плюсы. Работающего агрегата практически не слышно во время езды, достаточно вспомнить движение на новеньком троллейбусе;
• Отсутствие опасных выхлопных газов, которые отравляют городской воздух;
• Покупка на перспективу. По всей видимости в ближайшие годы или десятилетие человечество массово пересядет на электрические машины. Покупая ее сейчас, Вы становитесь во главе этого процесса.

Что касается негативных моментов, то они также есть и выглядят так:

• Небольшой выбор авто и дороговизна. Цена, которую просят за средненькую Теслу, вполне сопоставима со стоимостью хорошего Мерседеса последних лет выпуска. Поэтому многие предпочитают второй вариант;
• Ограниченное количество необходимых заправок. Даже в столице страны ее очень мало мест, где можно зарядить машину. Поэтому придется тщательно следить, чтобы заряда хватало на запланированные дневные расстояния;
• Минус электрокаров еще и в том, что батареи на них стоят очень дорого, поэтому их нужно беречь. Также в салоне нельзя будет полноценно использовать всю электронику, к примеру, кондиционер, так как это будет быстро поглощать имеющийся заряд АКБ.

Это главное, что стоит учитывать человеку, выбирающему транспортное средство.

После того, как мы увидели плюсы и минусы электрокаров, стоит обратить внимание на перспективы этого типа транспорта. Стоит ли покупать данный вид ТС, тратить немалые деньги и будет ли это правильным шагом? Ответ здесь не так однозначен.

Если Вы хотите просто хорошую проверенную машину для решения повседневных задач, развитую систему сервиса и ремонта, предсказуемые проблемы и их легкое решение – то лучше всего покупать классический бензиновый или дизельный агрегат. Это все еще актуально и несет в себе только преимущества.

Если Вы относитесь к смелым людям, которые пытаются идти в ногу со временем и смотрят наперед, то такая покупка будет оправданной, хотя нужно быть готовым к некоторым упомянутым выше минусам и неудобствам.

Что касается перспектив рассматриваемого транспорта, то они очень большие. Ожидается, что в ближайшие 10 лет человечество массово пересядет именно на электрокары.

Масштабы распространения

За последние несколько лет рынок электрических машин расширился и распространился на все развитые страны мира. Если еще недавно подобная покупка была экстравагантным шагом для любителей нового и необычного, то сегодня это уже проверенный и выгодный шаг для комфортной езды и экономии средств.

По имеющейся статистике, в 2017 году рынок рассматриваемых авто вырос сразу на 60%! На данный момент динамика сохраняется и в перспективе этот процесс станет еще более массовым. По всему миру в 2017 было продано около 750 000 новых авто, из них на гибриды приходится примерно 290 000. Все , видя такие тенденции рынка, активно начали разрабатывать свои варианты и представлять их на автовыставке по всему миру. Свои творения уже показали Мерседес, Фольксваген, Порше, Астон Мартин и многие другие производители. В России также наблюдается повышенный интерес к этой тематике.

Нашумевший предприниматель миллиардер из США, родом из ЮАР, по имени произвел настоящую революцию в мире электромобилей. Он один из первых в новейшее время решил поставить процесс производства этого транспорта на поток и сделать их частью повседневной реальности. Такие начинания не остались без внимания, поэтому имя этого человека стало известно на весь мир.

Как работает электромобиль Tesla? Все так же, как и любые другие подобные продукты. Устройство электромобиля следующее: кузов здесь практически целиком повторяет таковой в Мерседесах бизнес класса. Батарея и двигатель разработан для максимально эффективной, экономичной и длительной работы. Минусом ТС от Tesla сегодня считается слишком слабо развитая сервисная система, которая часто бросает владельца такой дорогой машины на произвол судьбы с его проблемами.

Как выбрать машину и особенности ее сервиса

Устройство электромобиля обязательно должен хоть в общих чертах знать каждый человек, который собирается его приобретать. Чтобы купить хорошее ТС, нужно следовать таким советам:

• Самое первое – запас хода от полностью заряженных АКБ. Для бюджетных моделей запас хода составляет около 150 км;
• Особенности механики. Ходовая часть, трансмиссия, подвеска и прочие элементы должны быть в полном порядке и состоять их надежных комплектующих. При покупке лучше привлечь на помощь человека, который хорошо понимает устройство электромобиля;
• Цена. Не стоит переплачивать, так как за большие деньги можно взять и шикарный бензиновый или дизельный вариант.

Что касается сервиса, то здесь не должно быть никаких проблем. Электродвигатели хорошо известны любому инженеру и механику, вся остальная часть авто полностью повторяет конструкцию классического транспортного средства. Единственный совет по сервису – стоит обращаться в продвинутые СТО, в которых способны проводить точную диагностику.

Традиционно именно электромобили считаются транспортом будущего . Объясняется это простотой электродвигателей, имеющих отличную моментную характеристику, не нуждающихся в трансмиссии, бесшумных и безвредных для окружающей среды.

Множество электромобилей появилось за последние годы. Их характеристики все улучшаются, электрические двигатели становятся мощнее и компактнее. Их даже удается размещать в колесах машины, к примеру, так сделано в Mitsubishi Lancer Evolution MIEV .

Единственный автомобиль, который почти подобрался к серийному выпуску, – Chevrolet Volt . Эта машина для подзарядки батарей может использовать как встроенный бензогенератор, так и внешний источник энергии.

Основное препятствие на пути распространения автомобилей с электродвигателями – недостаточная емкость источников электроэнергии, за счет чего дальность поездки электромобилей практически не превышает 300км, а процесс зарядки довольно длительный – как минимум несколько часов.

Гибридные силовые установки

Все чаще появляется информация о гибридных установках , как о двигателях будущего . Гибридные установки – это сочетание двух двигателей: электрического и (обычно) бензинового. В зависимости от нагрузки работают либо два двигателя сразу, либо только ДВС, либо электромотор. Электромотор питается от аккумулятора, который подзаряжается при торможении или от генератора ДВС. Преимуществами данной схемы являются хорошая динамика, экономия топлива и уменьшение выбросов вредных веществ.

Наиболее распространенные представители гибридных автомобилей в России: Lexus RX400h и LS600h.

Японцы являются лидерами в разработке гибридов. Еще в 1997-ом компания Toyota опробовала на Toyota Prius систему Hybrid Synergy Drive, которая позволяет гибко управлять совместной работой моторов. Сейчас компания успешно применяет свою систему на дорогих гибридных автомобилях Lexus GS450h, Lexus RX400h, рассчитывая довести выпуск до 1 000 000 в год к 2110-ому. Honda старается не отставать, предлагая гибридные варианты Honda Civic, Insight и Accord.

Но и у гибридных двигателей есть недостатки. При стоянии в пробке или движении по шоссе невозможно накопление энергии из-за отсутствия торможений. Частые отключения мотора могут приводить неэффективной работе и остыванию нейтрализаторов.

Вывод по теме: «Двигатели будущего»

Все перечисленные варианты двигателей в этой и предыдущей статье очень сложно, да и некорректно сравнивать, ведь они находятся на различных этапах внедрения и развития. Но мы попробуем оценить перспективы.

Ситуация с экологией и ценами на топливо подводит историю с бензиновыми дизельными двигателями внутреннего сгорания к концу. Имеющиеся резервы – сложные системы нейтрализаторов, сверхобедненная смесь и турбина – лишь отсрочат переход. На что будет осуществляться переход? По-видимому, на гибридные автомобили . Стоимость их силовой установки достигла приемлемого уровня, и ее потребительские характеристики априори намного лучше, чем у одиночных моторов.

Когда многомиллионные инвестиции правительств различных стран позволят изменить топливную инфраструктуру и перейти на водород, тогда водородным двигателям будет дан зеленый свет, а если к тому моменту удастся снизить цену топливных элементов, то не заставят себя ждать и электромобили .