Машины на электродвигателе: что покупают и сколько они стоят :: Autonews

alexxlabОпубликовано

Содержание

Автомобили с электрическим двигателем: плюсы и минусы электромобиля

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 ДВС 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.

Содержание статьи

  • Электромобили: особенности электрических авто
    • Схема устройства электрической машины
  •  Виды электромобилей и практическая эксплуатация: плюсы и минусы электрокаров
  • Что в итоге

Электромобили: особенности электрических авто

Начнем с того, что до недавнего времени автомобили с гибридным двигателем 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 КПД 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 АКБ 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 ЭСУД 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 ЭБУ) 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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель FSI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях, а также о преимуществах и недостатках данного типа моторов.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете об отличительных особенностях конструкции, а также о плюсах и минусах силовых агрегатов данного типа.

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.

Когда появились первые электромобили — история эволюции

Вряд ли кто-то сейчас сомневается, что будущее автомобилей за электрокарами. Они не только более экологичные, но и превосходят автомобили с ДВС по характеристикам, при этом стоят значительно дешевле. Чаще всего, когда речь заходит об электромобилях, люди в первую очередь вспоминают сразу Tesla Илона Маска. Да и вообще принято считать, что машины с электрическими двигателями появились совсем недавно. На самом деле это не так — история электромобилей насчитывает без малого 200 лет. Они появились даже раньше, чем модели с двигателями внутреннего сгорания. Причем уже тогда они впечатляли своими характеристиками. К примеру, в конце XIX века был создан автомобиль La Jamais Contente, который развивал скорость свыше 100 км/ч. А первый гибрид, который сочетал в себе бензиновый и электрический двигатель, появился в 1916 году.

Первые электрокары появились еще до создания автомобилей с двигателями внутреннего сгорания

Первые автомобили с электрическими двигателями

Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания появился позже электромотора. Поэтому первые автомобили оснащались как раз электрическими двигателями. Кроме того, несмотря на то, что еще 100 лет назад мало кто задумывался об экологии, уже прекрасно осознавали, что электричество является более доступным, чистым и продуктивным видом топлива.

Изобретение первых автомобилей на электрической тяге приписывают разным инженерам. Один из них — Томас Дэвенпорт. Он является изобретателем электродвигателя постоянного тока. В 1834 г. его мотор был установлен в самоходную платформу. Правда, она могла двигаться только по электрифицированному треку.

Годом позже в 1835 г. профессор Сибрандус Стрэтинг из Университета Гронингена вместе со своим ассистентом Кристоферомм Беккером разработали электрический автомобиль, который приводился в движение от первичных гальванических элементов. Однако официально изобретение первого электромобиля с одноразовой батареей приписывают Томасу Дэвенпорту и Роберту Дэвидсону. Произошло это в далеком 1842 году.

Flocken Elektrowagen — первый электромобиль с перезаряжаемой батареей

Первый электрокар с перезаряжаемой батареей, получивший название Flocken Elektrowagen, появился только 46 лет спустя. Однако отправной точкой в истории становления электромобилей стал 1898 год, когда появился автомобиль Jeantaud Duc, который развивал скорость свыше 60 км/ч.

Примерно в то время идеей создания электромобилей загорелись американские изобретатели. Первым из них стал Уильям Моррисон, который создал шестиместный вагон с электроприводом, который мог проезжать 23 километра. Модель была представлена в 1893 году на выставке в Чикаго.

Jeantaud Duc — первый элетктромобиль, который развивал скорость свыше 60 км/ч

В 1895 году в Америке состоялся первый автопробег. Как вы поняли, его победителем стал электрокар. А уже спустя год в США появился первый автодилер, который занимался продажей исключительно электрических автомобилей.

Еще больше интересных фактов об автомобилестроении и электромобилях вы найдете на нашем Telegram-канале.

Электромобили первой половины XX столетия и теория заговора

До 1920 года электрокары по популярности не уступали автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Более того, в 1912 году два друга, некто Генри Форд и Томас Эдисон, загорелись идеей взорвать авторынок, заполнив его качественными и доступными электромобилями. На капоте должен был красоваться логотип Ford, а под ним находиться аккумулятор Edison.

По задумке друзей запас хода у этих автомобилей должен был составлять от 80 до 160 км, а стоимость всего 500−750$. Работа над автомобилями проходила в условиях полной секретности, однако слухи все же просочились в прессу. В итоге Форду пришлось дать интервью в Нью-Йорк Таймс, и признаться, что в союзе с Эдисоном готовит доступные электромобили с аккумуляторами нового поколения. Вскоре интервью дал и Эдисон, подтвердив слова Форда. Кроме того, он высказал уверенность в том, что вскоре электрокары будут доминировать над автомобилями с ДВС.

Первый электромобиль, созданный Генри Фордом и Томасом Эдисоном

Шло время, но обещанные электромобили все не появлялись. Лаборатория Эдисона в Уэст-Орандж со всей документацией, а также электростанции были уничтожены пожаром. Журналисты несколько дней дискутировали о странных обстоятельствах пожаров, но общественность этого не заметила, так как первые полосы газет занимали сводки с Первой Мировой. Сам же Генри Форд изобрел конвейер и стал выпускать с невиданной скоростью автомобили, оснащенные бензиновыми двигателями. По сути, они на тот момент и положили конец электрокарам.

Финал истории электромобилей Ford выглядит нелогичным и скомканным. Поэтому сторонники теории заговора предполагают, что Форд вынужден был отказаться от идеи создания доступных электромобилей под натиском нефтяных компаний. А пожар стал последним “китайским” предупреждением Форду и Эдисону. По другой версии проект провалил Эдисон, так как его батареи не могли сдвинуть с места автомобиль. А вкладывать деньги в конкурентов своего друга Форд отказался.

La Jamais Contente — электромобиль, который мог ездить со скоростью более 100 км/ч

Не Теслой единой или как мир вернулся к идее электромобилей

Об электромобилях вновь заговорили в 90-х годах, когда стала расти цена на нефть, а вместе с ней и влияние защитников экологии. Особенный толчок развитию электромобилей дал мировой финансово-экономический кризис, разгоревшийся в первом десятилетии XXI века. Обеспокоенность вопросами экологии и транспортного коллапса заставили ведущих автопроизводителей уделять внимание не только внедорожникам и мощным седанам, но и небольшим городским автомобилям с “гибридами” или даже полностью электрическими двигателями.

Mitsubishi i-MiEV — первый электромобиль, получивший популярность в XXI веке

Первым хитом стал Mitsubishi i-MiEV (он же Peugeot iOn, или Citroën C-Zero), вышедший на рынок в 2009 году. Автомобиль разошелся тиражом более 10000 штук. Затем не меньшего успеха добился пятидверный хэтчбек Nissan Leaf, который в 2013 году считался самым популярным электромобилем в мире.

Renault Zoe — самый популярный электромобиль в Европе в 2020 году

Каким будет наземный транспорт в ближайшем будущем? Какие технологии испытывают производители уже сейчас? Подробно об этом читайте на нашем Яндекс.Дзен-канале

Однако настоящий бум на электромобили случился после появления на рынке автомобилей Tesla. Во многом благодаря их передовым технологиям, в частности, нашумевшему автопилоту. Вслед за ними выпускать электромобили стали и многие другие ведущие автопроизводители. Правда, самыми популярными их назвать все еще нельзя. К примеру, в Европе по количеству продаж оказался Renault Zoe, а Tesla Model 3 на втором месте.

TeslaЭлектромобили

Для отправки комментария вы должны или

Электромобили GEM

Непохожий ни на что другое

Узнайте, что отличает GEM

Уникальный вы

Создайте и оцените свой GEM

Убедитесь сами

Найдите местного дилера

Электромобили GEM

Вот уже почти 25 лет электромобили GEM лидируют в области низкоскоростных электромобилей. Безопасные, экологичные, стильные и экономичные устройства GEM созданы для того, чтобы соответствовать вашему стилю жизни и продвигать вашу организацию в будущее. Будь то безопасное и стильное вождение ваших детей в школу, предоставление решения для микротранспорта для городских городов, стремящихся сократить расходы и выбросы, или создание бесшумного автопарка для технического обслуживания, чтобы ваша недвижимость выглядела безупречно, GEM обещает доставить вас туда и предоставить незабываемая поездка по пути.

Наш самый маневренный электромобиль и самая компактная модель.
Места 1-2   | Рекомендуемая производителем розничная цена 13 182 долларов США

Наш самый популярный и универсальный электромобиль.
Места 1-4   | Рекомендуемая производителем розничная цена 15 540 долларов США

Идеальный шаттл для электромобилей — отличная альтернатива внедорожникам или фургонам.
Места 1-6   | Рекомендуемая производителем розничная цена 19 113 долларов США

Соперничайте с любым грузовиком или грузовым фургоном с полезной нагрузкой до 1400 фунтов, тяговым усилием 1250 фунтов и нулевым уровнем выбросов.
Места 1-2   | Рекомендуемая производителем розничная цена 14 049 долларов США

Электромобили, предназначенные для местного транспорта

Что это было!?

Это не гольф-кар. И это не дорожный транспорт. Это электромобиль (EV), разработанный для местных улиц.

В отличие от тележек для гольфа, GEM разрешено движение по большинству дорог со скоростью 35 миль/ч (50 км/ч) или меньше, а максимальная скорость составляет 25 миль/ч (40 км/ч). Кроме того, GEM спроектирован так, чтобы превосходить федеральные стандарты безопасности низкоскоростных транспортных средств (LSV).