В декабре прошлого года пришло время поменять свою машину. Если учитывать мои бывшие личные и служебные машины, то новый автомобиль по счету должен стать моим 12-ым транспортным средством. У меня есть опыт вождения от российской девятки и бюджетного француза Клио до немецкого Порше и британского сарая Рэндж-Ровера. В связи с этим, я уже давно не испытываю волнующего трепета присущее покупателю перед покупкой нового автомобиля. Поэтому свой выбор на этот раз я сделал по другому пути. Мне нужен был самый экономичный автомобиль в мире по доступной цене. И я такой нашел.

Типы экономичных машин:

1. Hybrid – гибриды (совместно работающий электромотор и ДВС (двигатель внутреннего сгорания)).
2. Plug in – раздельно работающий электромотор и ДВС. Сначала автомобиль двигается за счет электротяги, как заряд электричества заканчивается, можно переключить на бензиновый.
3. All electric – работающий только на электродвигателе.
4. Hydrogen fuel cell vehicle – работающий на водородных топливных элементах.

Если в России используется показатель расхода топлива литры на 100 км, то в США – количество миль на галлон. Например, в РФ расход бензина 12 литров на 100 км, то в США сколько миль ты проедешь на одном галлоне топлива – 30 миль/галлон (в галлоне 3.79 литра). Мне больше удобна вторая система, поэтому использовать будем ее.

Вне зависимости от типа автомобиля – электрический или гибрид, экономический показатель топлива рассчитывается мили/галлон.

Самый экономные автомобили на сегодняшний момент это:

1. Toyota Prius Prime Plug in – 133 миль на галлон. Это примерно 1.8 литра на 100 км.
2. Hyundai Ioniq Electric – 125 миль на галлон (по др. источникам 136/галлон).
3. BMW I3 – Electric 124 миль/галлон
4. Scion IQ -Electric 121 миль/галлон
5. Chevrolet Bolt 119 миль/галлон
6. Chevrolet Spark 116 миль/галлон
7. Honda Fit EV 118 миль/галлон
8. Volkswagen golf 116 миль/галлон
9. Fiat 500 116 миль/галлон
10. Nissan Leaf 114 миль/галлон

Наверно многие ожидали увидеть Теслу в списке топ 10, то Тесла не самый экономичный автомобиль и идет позади форд фокуса, шевроле вольта и многих других. Тесла субъективно самый красивый и объективно самый дорогой автомобиль, но далеко не самый экономичный. Поэтому Tesla Model S отпала у меня сразу, а Model 3 ждать еще как минимум 2 года и выложить нужно не 35 тысяч долларов за нее, а 40.

Если честно, полностью электрические машины я почти не рассматривал. К сожалению, Новая Англия не располагает пока к комфортному пользованию электромобилей. Не развитая инфраструктура: недостаточная концентрация заправок/зарядок/парковок для таких авто, холода, ничтожное количество линий “carpool” и др. У каждого автомобиля есть ограничение на передвижение на одну зарядку. Например, Bolt заявляет около 200 миль на одном заряде. Если я еду в аэропорт 70-90 миль и обратно, то должно хватить, а если на последние 10 миль не хватит? На холоде батарея быстрее разряжается. Искать где заряжаться? Да, но зарядка может занять 2-3 часа. А теперь представьте людей которых вы встретили в аэропорту сидят с вами на заправке 3 часа после 10-часового полета. Можно использовать супер зарядку? Да, но даже супер зарядка не заправит ваше авто за 5 минут, плюс свободную надо еще найти. А пока это очень трудно.

Еще хуже с водородными двигателями. В салоне дилера Тойоты нет ни одной машины Мираи. Говорят продают только в Калифорнии т.к. нет центров для замены водородных топливных элементов.

Вот эти желтые баки нужно сначала сливать, а потом заливать новое топливо.

В связи с этим, я остановился на Plug In и мой выбор пал на Prius Prime.

Бесплатная зарядка на парковке в Саусбери шт. Коннектикут.

Зарядки этого автомобиля хватает на 25 миль (40 км.). Мне на мой ежедневный маршрут как раз достаточно. Я пока ни разу не заправился горючим. Если нужно на более дальнее расстояние, то всегда есть ДВС. Недавно ездил в Нью-Йорк по делам, потом в аэропорт и обратно – это в общей сложности около 200 км. Расход топлива 3 литра бензина!

Заправки/зарядки пока бесплатные, но потихоньку многие уже начинают принимать плату. Есть соц сеть зарядок Plug Share, с помощью которой модно найти зарядку в необходимой близости. Если это будет не коммерческая зарядка, то тогда домашняя. Да, да, многие американцы не против того чтобы вы зарядили свой автомобиль у них дома бесплатно.

Синие иконки это как раз домашние зарядки. Кликаешь на нужную иконку и

Высвечивается номер телефона хозяйки и адрес. Звонишь, приезжаешь и заряжаешь свой авто абсолютно бесплатно.

Очень часто бесплатные зарядки стоят возле продуктовых магазинах, торговых супермаркетах и ресторанах. Теперь я ем не там где вкусно, а там где бесплатная зарядка.

Подытоживая плюсы:

1. Экономичность – 1,8 литра на 100 км. Я заряжаюсь дома каждый день, поэтому на бензиновую АЗС буду ездить 2 раза в год.
2. 0% выбросов вредных веществ в окружающую среду. Гараж у меня прямо в доме, поэтому это очень актуально. Запах от предыдущей машины улетучился.
3. Бесшумность. Двигатель вообще не слышно.
4. Технологичность. Обычно электромобили оснащены разного рода приятными опциями. Например у меня: Lane assistant (держит линию на трассе), HUD (можно вывести приборы на лобовое стекло. Например скорость будет высвечивать прямо на стекле), управление с телефона (можно включить машину с айфона пока чистишь зубы, чтобы она прогрелась прямо в гараже. Выхлопов нет). Emergency stop – на небольшой скорости сама останавливается. Очень кстати в пробке удобно. И др.
5. Парковка. Есть специальные парковочные места для электромобилей. Обычно они в самых лучших местах, также как и для инвалидов.
6. Разрешено ездить по линиям “carpool”. Обычно ими пользуются автобусы, такси, скорая помощь, машины в которых больше 2-х пассажиров и электромобили.

Теперь минусы:

1. Электричество не бесплатное. Да, пока есть бесплатные заправки, но они начинают исчезать. Возможно через пару лет их и вовсе не останется. Не исключено, когда большинство пересядет на электромобили, электричество будет дороже бензина. А пока так: 1kw – от 7-12 центов. Чтобы зарядить мою батарею 8.8kW я трачу примерно 50 центов. Ночью расценки на электричество ниже.

2. Желателен гараж.

3. Каждый день приходится ставить на зарядку. Прямо как телефон. Полостью заряжается от домашней (120 В.) розетки за 5 часов. Можно купить 240 или 480 В. зарядки, тогда время пребывания машины на зарядке сократится.

Нельзя использовать обычный удлинитель. Он может быстро воспламениться.

4. Недостаточное количество зарядок.

5. Долгое ожидание зарядки от 40 минут до 5 часов. Есть несколько уровней зарядок:

Первый- 120 В. (обычно такие дома).

Второй – 240 В.

Третий – 480 В.

Четвертый уровень или супер зарядка. Обычно только для Теслы.

Вот так выглядет бесплатная зарядка второго уровня (240 В.).

Многие платные зарядки принимают Apple Pay или специальную карту Charge Point. Как вы знаете, лучшая модель бизнеса не продать что-то за дорого, а продавать по-немногу но пожизненно. Сейчас в штатах потихоньку многие переходят на такую модель. В том числе и электрические заправки. Например, нельзя зарядиться один раз на 50 центов, нужно купить членство с ежемесячным платежом 19 долларов 99 центов с безлимитным количеством зарядок. Это конечно хорошо, но я пока заправляюсь только 7-9 раз в месяц и мне не очень, то выгодно. Думаю, что скоро всех пересадят на такую систему и будем еще с грустью вспоминать грохочущее и вонючее, но очень родное детище Готлиба Даймлера.

Вывод: Если хотите купить электрическую машину и экономить, то покупайте прямо сейчас. Потом уже будет поздно.

Хочется нам того или нет, но электромобиль неотвратимое будущее нашего автомобилестроения. Многие мировые производители транспортных вкладывают уйму средств в их разработку. Этому в большой степени способствует постоянный рост цен на нефтепродукты и потребность в снижении наносящих вред экологии выбросов.

Все знают о бензиновых ДВС и дизелях. Известны многим и автомобили работающие на биотопливе. Но совсем недавно общественности были представлены машины передвигающиеся на электричестве, которые экономят сырье из нефти и меньше загрязняют окружающую среду вредными выхлопными газами.

Мечта сэкономить на горючем для автомобиля присутствует у любого автомобилиста. Цены на бензин неустанно растут, невзирая на падение цен на нефть. Некоторые автовладельцы на свои авто устанавливают ради экономии газовые установки. Другие же решают купить автомобиль работающий от электричества. Он, по их мнению, более экологичен, так как не производит вредных выхлопных газов. Такие машины давно не новинка. Их первые виды появились задолго до появления ДВС. Однако простота и удобство бензиновых автомашин на долгие годы отложили реализацию такого экономичного проекта. Данный вопрос возник вновь из-за подорожания стоимости нефтепродуктов.

В данной области автомобилестроения сегодня самыми крупными разработчиками являются Китая, Японии, Америка и другие страны. В перечисленных странах начинается бурное использование таких автомобилей и, надо сказать, небезуспешно. Для того, чтобы авто было приведено в движение, используется электрический мотор получающий подпитку от АКБ. Но, к сожалению, аккумулятор быстро разряжается и его периодически приходится заряжать. Вне всякого сомнения, актуально и по ныне исследование новых автомашин, но не забываются разрабатываться и серийные версии машин. Многообразие разных авто Мазда Вериса, Лада Калина, работающих на горючем, все больше автомобилистов вынуждают подумывать о том, как сэкономить топливо. Делятся электрические авто на несколько видов: по способу эксплуатации и по скорости.

Устройство электромобиля

У авто приводящегося в движение электрическим мотором нет ДВС. Но в нем, так же и в обычной машине имеется аккумуляторная батарея, зарядник и другие необходимые детали. АКБ соответствует мощности транспортного средства и его техническим данным. Если сравнивать ДВС и электромотор, то последний лучше и эффективней и первого.

Плюсы электрического мотора:

Максимальный крутящий момент.

Легко управляем.

Имеет простую конструкцию.

Способность самоподзаряжаться.

Можно и установить нескольких электрических агрегатов для повышения скоростных качеств автотранспортного средства. Но многие электрические моторы в машине негативно отражаются на управляемости и на весе самого авто. Все системы, стоящие в таком автомобиле весьма просты и совершенно незатейливы.

Так же в электромобиле имеется собственная система управления, чем-то отдаленно схожая с автомобильным БК. Данная система контролирует работу важных датчиков, узлов и агрегатов в электрической машине и поддерживает их функциональность. Однако, при всех имеющихся достоинствах и недостатках, стоят электромобили дороже своих бензиновых и дизельных «собратьев».

Плюсы электрических автомобилей

Электромашин сегодня не много, но их количество стремительно увеличивается. Достоинство такого транспортного средства компактность и в том, что электроэнергия стоит намного дешевле бензина.

Прогрессирующее уменьшение стоимости батареи - важнейший плюс. Даже после окончания топлива, такая машина ещё способна двигаться. В сравнении с другими автомобилями, электромобиль работает намного тише, практически беззвучно. Сервис у электромашин простой, им не нужен ни тосол, ни моторное масла, ни фильтры.

Скорость такого транспортного средства можно считать и плюсом и минусом, ибо ради того, чтобы сэкономить энергию, ее нужно будет снизить до 80 км/час.

Минусы электрических автомобилей

Кроме плюсов есть и большие минусы, способные вновь отложить на неопределенное время массовый переход на данный вид автомобильного транспорта. Основной и немаловажный минус - ёмкость батареи, на которой такое авто более сотни км не проедет. К большому сожалению, то, что в ближайшей перспективе ее мощность увеличится, пока что не наблюдается.

Количество заправок электричеством у электромобилей существенно меньше, нежели у бензиновых авто. Батарея приходит в непригодность после 3 лет эксплуатации, и спустя этот период времени её придется менять. Стоимость ее равносильна приобретению новой автомашины. Хранить электромобиль также проблематично, ибо в зимнее время батарея на морозе очень быстро перестанет нормально функционировать и выйдет из строя. Так что, такую машину можно зимой хранить только в гараже.

Сложности с ремонтом автомобиля работающего на электричестве также будут появиться из-за отсутствия спецов грамотно в них разбирающихся. Именно по этой причине ремонт может встать в «копеечку». Ко всему прочему у автовладельца могут возникнуть дискомфорт, поскольку кондиционер будет «кушать» зарядку.

Минус электромобилей и в том, что на развитие такого автотранспорта влияет государство, от которого требуются дотации, снижение госпошлин на ввоз, постройки заводов по производству батарей для таких автомобилей.

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.

Электрические транспортные средства заслуживают большую долю рынка, чем та, которая есть у них сейчас. Но главные проблемы электромобилей остаются одними и теми же на протяжении многих лет – небольшой (хотя сейчас с этим можно поспорить) выбор, стоимость, отсутствие понимания возможностей и преимуществ электромобилей и отсутствие обслуживающей инфраструктуры в большинстве стран. Но, тем не менее, даже в США, из 16.5 млн. проданных в прошлом году легковых автомобилей и легких грузовиков лишь 63 000 были полностью электрическими.

Электромобили становятся лучше и дешевле с каждым годом. Новые, более легкие литиевые батареи могут обеспечить 150-200 км запаса хода, чего вполне должно хватать для ежедневных городских нужд. Но кроме электрокаров существуют также плаг-ин гибриды, как Chevrolet Volt, и гибриды, как Toyota Prius.

Электрокар vs. Плаг-ин vs. Гибрид

Транспортные средства на батареях это автомобиль с электрическим двигателем и аккумуляторной батарей в багажнике. В некоторых внедорожниках типа SUV батарея может находится под полом, в так называемом тоннеле трансмиссии. Раньше предпочтение отдавалось никель-металл-гидридным батареям, но они уступают литий-ионным, которые могут вместить на 50% больше мощности в том же объеме.

Обычно их запас хода не превышает 120-180 км (в реальной жизни, а не по техпаспорту). У Tesla Model S с расширенными батареями запас превышает 320 км и, как утверждается, доходит до 430 км. Дальность поездки может зависеть от множества факторов - от погодных условий и загруженности дороги до стиля вождения и использования опций, таких как кондиционер или подогрев сидений. На данный момент два наиболее продаваемых электрокара это Nissan Leaf и Tesla Model S - два совершенно разных по классу транспортных средства.
Среди 63 000 проданных в США электромобилей продажи Nissan Leaf составили около половины или 30 000 машин, затем Tesla Model S (17000), BMW i3 (2500, 6000, если считать плаг-ин гибрид), Mercedes-Benz SmartforTwoEV (2500), электрический Ford Focus (2000). Среди прочих доступных вариантов присутствуют также Fiat 500E, Toyota RAV4 EV, электрический Chevrolet Spark , электрический Mercedes-Benz B-Class , Honda Fit EV, Kia Soul EV, Volkswagen E-Golf, и Mitsubishi i-MiEV.
Большинство из этих транспортных средств это малолитражки или компактные седаны и хэтчбеки. Масса - враг эффективности, поэтому сейчас мы не увидим на рынке много электрических внедорожников, хотя в 2015 был выпущен компактный внедорожник Toyota RAV4 EV. Они предназначены для длительных поездок, а единственный электромобиль, который может обеспечить длительное путешествие без долгих перезарядок это Модель S и то с поправкой на сеть зарядных станций Tesla.

Plug-in hybrids: это электроавтомобиль на 20-70 км, а потом заводим двигатель

Электрические транспортные средства типа плаг-ин определенное время работают на батарее (обычно 20-70 км), а затем переключаются на бензиновый двигатель. Для ежедневных поездок на работу должно хватать запаса электричества, в то время как для длительных путешествий используется бензин.
Среди наиболее полулярных машин этой конструкции Chevrolet Volt, Toyota Prius Plug In, Ford Fusion Energi, Ford C-Max Energi и The Honda Accord Plug.
Среди других игроков на рынке гибридов - Porsche, BMW и Cadillac, и они работают над ними из-за невероятного потенциала мощности электродвигателя, соединенного с двигателем внутреннего сгорания с турбонаддувом. Электродвигатель может развивать максимальный крутящий момент при 0 оборотов в минуту. В этом компоненте бензиновый движок слабее, особенно с турбонаддувом, которому требуется полсекунды после нажатия педали, чтобы увеличить мощность. Так, BMW представили спортивный автомобиль BMW i8, а Porsche новые модели: седан Panamera S E-Hybrid и внедорожник Porsche Cayenne S E-Hybrid. В свою очередь Cadillac ELR это спортивна версия Chevrolet Volt. Также должен появиться новый Volvo XC90 мощностью 400 л.с., в котором передние колеса будут иметь смешанный привод, а задние только электрический.
Гибрид Toyota Prius отпразднует свое 20-летие через два года, и на данный момент Toyota продала почти 4 млн. этих машин. Их технология включает в себя небольшой аккумулятор, электрический двигатель, который часто работает как генератор или стартер и бензиновый двигатель. На батарее автомобиль пройдет всего пару километров, но скорость и запас хода это лишь вторичные атрибуты, главное здесь - концепция. Батарея заряжается от торможения и работы бензинового двигателя. Использование энергии на подзарядку аккумулятора, а также движение за счет электродвигателя на низкой скорости существенно оптимизирует работу двигателя. Гибриды позволяют повысить экономию топлива, особенно при езде в городе. Гибридные трансмиссии встречаются не только на маленьких автомобилях, но и на средних внедорожниках типа SUV, а также седанах, включая BMW, Lexus и Mercedes-Benz.

Каково ездить на электромобиле

Езда на электрокаре (электроавтомобиле) ненамного отличается от езды на бензиновом автомобиле. Конечно, внешний дизайн электрических транспортных средств зачастую немного специфичен, примеры этого можно увидеть на фото, но внутри они не слишком отличаются от обычных машин среднего класса. Кроме того, они создают меньше шума, поэтому пешеходам нужно чаще оглядываться по сторонам. Существует даже движение, требующее, чтобы двигатели электромобилей издавали шум.
Водить электромобиль, возможно, немного легче. Кнопка старта, никаких коробок передач и электрически усиленный руль, облегчающий повороты. Чувство ускорения приходит лишь с увеличивающимся дорожным шумом, поэтому стоит быть осторожным и не давить на газ (может стоит назвать педаль газа как-то по другому?), хотя, в конце концов, это же всего лишь электромобиль. Также можно услышать шум трансмиссии, который может показаться индикатором поломки, но так и должно быть. К этому привыкают.
Значительно отличаться может только торможение. Наиболее эффективные электромобили, регенерирующие большее количество кинетической энергии обратно в потенциальную, начинаются тормозить немедленно и регенерируют энергию, когда вы отпускаете газ. Если вы когда-то ездили на картинге или хотя бы играли в гоночные симуляторы, вы поймете, о чем речь - как только вы перестаете давить на газ, машина заметно замедляется. Электромобили часто имеют непропорциональную чувствительность тормоза, и незначительная разница в нажатии может вызвать разительно отличающееся замедление. Впрочем, некоторые автомобили позволяют регулировать уровень регенерации.

Как повысить запас хода

Чтобы осведомлять водителя о состоянии автомобиля в большинстве электромобилей используется приборная панель с дисплеем на центральной консоли. Все ваши действия могут отображаться на заряде батарее. Это касается климат-контроля и подогрева сидений (если они есть), режима двигателя, работы фар и всего остального.

Но главным образом на запас хода влияет стиль вождения, и если вы хотите продлить работу аккумулятора, то дни максимально быстрого разгона до сотни и резких торможений должны остаться позади. Кроме того, неторопливый стиль вождения снижает риск аварии. Это может показаться скучным для многих автомобилистов, но электромобили редко покупают для развлечений на дороге. За исключением авто от Tesla.

Что с зарядкой?

В основном электрические транспортные средства поставляются с зарядным кабелем, который подключается к любой 120-вольтовой розетке и может зарядить машину за ночь. Это называют зарядкой первого уровня. Большинство владельцев предпочитают устанавливаться зарядку второго уровня на 220 вольт, что позволит зарядить аккумулятор за 2-4 часа. Цены на зарядные устройства падают и его можно купить за $1000 - $2000. Почти все электрокары, кроме Tesla и Nissan используют для зарядного устройства и подключения промышленный стандарт J1772. Nissan использует нечто под названием CHAdeMO (на фотографии ниже), а Tesla включает свой адаптер, который позволяет специальному кабелю Tesla работать с обычными розетками.

Большинство электромобилей оснащены встроенной телематикой, которая оповещает, когда машина полностью заряжена. Специальные приложения от производителей позволяют распланировать зарядный цикл, основываясь на текущем уровне заряда. Например, вам нужно, чтобы автомобиль был готов к семи утра, и приложение подскажет вам, когда лучше начать зарядку. Кроме того, приложение позволяет предварительно подогреть кабину или просто сообщить, что кабель зарядного устройства не отключен (или не подключен).

Опасности быть ударенным током практически нету, даже если вы босиком ходите по влажному гаражу. Кабели очень надежно изолированы, но что еще важнее, они ведут себя как пустые садовые шланги. В кабеле электричество не задерживается благодаря микропроцессорам на обоих его концах. Даже если отключить кабель и бросить его в ведро с водой, ничего не произойдет (теоретически), кроме повреждений самого кабеля.

Загадка Tesla - не только лучший электромобиль, но и отличная машина

Есть электромобили, есть электромобили высокого класса (как BMW i3), а есть Tesla Model S. Все, что вы слышали о Tesla, это правда. А вы слышали примерно половину. Это фантастический автомобиль, собравший множество наград. Это полноразмерный спортивный седан с большим задним сиденьем, отличным внешним видом и техническим оснащением (например, 17-дюймовый ЖК-дисплей на центральной консоли). Если бы Mercedes не придумали этот слоган сто лет назад, Tesla могли бы говорить «Лучшее или ничего». Также Маску и его компании следует отдать должное за то, что они выстроили альтернативный канал продаж и создали беспрецедентную систему обслуживания, включающую сотни бесплатных зарядных станций.

Итог: позволит ли электромобиль сэкономить деньги?

Чем больше автовладельцев знают об электромобилях, тем больше шансов, что они предпочтут их, особенно в семьях, где несколько машин или водителей. Независимо от того, что говорят сторонники технологии, если электрокар это ваше единственное транспортное средство, запас хода всегда будет ограничивать ваши возможности. 20 километров на работу и обратно - без проблем, но если вы поедете на обед к другу, который живет за 20-30 км от вас, в холодный, зимний день, а вы не успели зарядить батарею на 100%, у вас могут появиться проблемы.
Также вызывает вопросы срок пригодности батареи. Однако, следует отметить, что аккумуляторы на автомобилях изнашиваются значительно медленнее, чем на телефонах и другой электронике. Поэтому даже если вы берете электромобиль в кредит, можете не волноваться, что после его погашения через 10 лет батарея перестанет работать. Сообщение о нулевом заряде появляется на 25% зарядки, а полной считается батарея, заряженная на 75% от своих реальных возможностей. Это продлевает их срок годности.

Все еще идут споры, помогают ли владельцы электромобилей окружающей среде, ведь для производства электроэнергии также используется ископаемое топливо, но, тем не менее, нельзя отрицать, что электрические транспортные средства (включая гибриды и плаг-ины) значительно сокращают расход энергии.
В конце концов, вопрос может быть не в том, лучше ли Nissan Leaf, чем Ford Focus Electric, а лучше ли они чем бензиновые Nissan Versa или Ford Focus. Можно найти много хороших автомобилей в соответствующем ценовом диапазоне, да еще и на $ 2500-$5000 дешевле, чем сопоставимый электрокар. Но тут вступает в дело экономия топлива. Всё зависит от целей покупки автомобиля - для городских поездок электромобиль или гибрид, наверное, лучший вариант, в то время как для долгих путешествий еще не нашли альтернативы старому доброму двигателю внутреннего сгорания.

Электродвигатель представляет электромашину, перестраивающую электрическую энергию в механическую. Обычно электрическая машина реализует механическую работу благодаря потреблению приложенной к ней электроэнергии, преобразовывающейся во вращательное движение. Ещё в технике есть линейные двигатели, способные создавать сразу поступательное движение рабочего органа.

Особенности конструкции и принцип действия

Не важно какое конструктивное исполнение, но устройство любых электродвигателей однотипное. Ротор и статор находятся внутри цилиндрической проточки. Вращение ротора возбуждают магнитное поле, отталкивающее его полюса от статора (неподвижной обмотки). Сохранять постоянное отталкивание можно путём перекоммутации обмоток ротора, или образовав вращающееся магнитное поле непосредственно в статоре. Первый способ присущий коллекторным электродвигателям, а второй — асинхронным трехфазным.

Корпус любых электродвигателей обычно чугунный или выполнен из сплава алюминия. Однотипные двигатели, не смотря на конструкцию корпуса производятся с одинаковыми установочными размерами и электрическими параметрами.

Работа электродвигателя базируется на принципах электромагнитной индукции. Магнитная и электрическая энергия создают электродвижущуюся силу в замкнутом контуре, проводящем ток. Это свойство заложено в работу любой электромашины.

На движущийся электроток в середине магнитного поля постоянно воздействует механическая сила, стремительно пытающаяся отклонить направление зарядов в перпендикулярной силовым магнитным линиям плоскости. Во время прохождения электротока по металлическому проводнику либо катушке, механическая сила норовит подвинуть или развернуть всю обмотку и каждый проводник тока.

Назначение и применение электродвигателей

Электрические машины имеют много функций, они способны усиливать мощность электрических сигналов, преобразовывать величины напряжения либо переменный ток в постоянный и др. Для выполнения таких разных действий существуют многообразные типы электромашин. Двигатель представлят тип электрических машин, рассчитанных для преобразования энергии. А именно, этот вид устройств превращает электроэнергию в двигательную силу или механическую работу.

Он пользуется большим спросом во многих отраслях. Их широко используется в промышленности, на станках различного предназначения и в других установках. В машиностроении, к примеру, землеройных, грузоподъёмных машинах. Также они распространены в сферах народного хозяйства и бытовых приборах.

Классификация электродвигателей

Электродвигатель, является разновидностью электромашин по:

• Специфике, создающегося вращательного момента:
  гистерезисные;
  магнитоэлектрические.
• Строению крепления:
  с горизонтальным расположением вала;
  с вертикальным размещением вала.
• Защите от действий внешней среды:
  защищённые;
  закрытые;
  взрывонепроницаемые.

В гистерезисных устройствах вращающий момент образуется путём перемагничивания ротора или гистерезиса (насыщения). Эти двигатели мало эксплуатируются в промышленности и не считаются традиционными. Востребованными являются магнитоэлектрические двигатели. Существует много модификаций этих двигателей.

Их разделяют на большие группы по типу протекающего тока:

• Постоянного тока.
• Переменного тока.
• Универсальные двигатели (работают на постоянном переменном токе).

Особенности магнитоэлектрических двигателей постоянного тока

С помощью двигателей постоянного тока создают регулируемые электрические приводы с высокими эксплуатационными и динамическими показателями.

Типы электродвигателей:

• С электромагнитами.
• С постоянными магнитами.

Группа электродвигателей, питание которых выполняется постоянным током, подразделяется на подвиды:

• Коллекторные . В этих электроприборах присутствует щёточно-коллекторный узел, обеспечивающий электрическое соединение неподвижной и вращающейся части двигателя. Устройства бывают с самовозбуждением и независимым возбуждением от постоянных магнитов и электромагнитов.
• Выделяют следующие виды самовозбуждения двигателей:
  параллельное;
  последовательное;
  смешанное.
• Коллекторные устройства имеют несколько минусов:
  Низкая надёжность приборов.
  Щёточно-коллекторный узел довольно сложная в обслуживании составляющая часть магнитоэлектрического двигателя.
• Безколлекторные (вентильные) . Это двигатели с замкнутой системой, работающие по аналогичному принципу работы синхронных устройств. Оснащены датчиком положения ротора, преобразователем координат, а также инвертором силовым полупроводниковым преобразователем.

Эти машины выпускаются различных размеров от самых маленьких низковольтных до громадных размеров (в основном до мегаватта). Миниатюрными электродвигателями оснащены компьютеры, телефоны, игрушки, аккумуляторные электроинструменты и т.п.

Применение, плюсы и минусы электродвигателей постоянного тока

Электромашины постоянного тока применяют в разных областях. Ими комплектуют подъёмно-транспортные, красочно-отделочные производственные машины, а также полимерное, бумажное производственное оборудование и т.д. Часто электрический двигатель этого типа встраивают в буровые установки, вспомогательные агрегаты экскаваторов и другие виды электротранспорта.

Преимущества электрических двигателей:

• Лёгкость в управлении и регулировании частоты вращения.
• Простота конструкции.
• Отменные пусковые свойства.
• Компактность.
• Возможность эксплуатации в разных режимах (двигательном и генераторном).

Минусы двигателей:

• Коллекторные двигатели требуют трудное профилактическое обслуживание щёточно-коллекторных узлов.
• Дороговизна производства.
• Коллекторные устройства имеют не большой срок службы из-за изнашивания самого коллектора.

Электродвигатель переменного тока

В электродвигателях переменного тока электроток описывается по синусоидальному гармоническому закону, периодично меняющему свой знак (направление).

Статор этих устройств изготавливают из ферромагнитных пластинок, имеющих пазы для помещения в них витков обмотки с конфигурацией катушки.

Электродвигатели по принципу работы бывают синхронными и асинхронными . Главным их отличием является то, что скорость магнитодвижущей силы статора в синхронных приборах равна скорости вращения ротора, а в асинхронных двигателях эти скорости не совпадают, обычно ротор вращается медленнее поля.

Синхронный электродвигатель

Из-за одинакового (синхронного) вращения ротора с магнитным полем, аппараты именуют синхронными электродвигателями. Их подразделяют на подвиды:

• Реактивный.
• Шаговый.
• Реактивно-гистерезисный.
• С постоянными магнитами.
• С обмотками возбуждения.
• Вентильный реактивный.
• Гибридно-реактивный синхронный двигатель.

Большая часть компьютерной техники оснащена шаговыми электродвигателями. Преобразование энергии в этих устройствах основано на дискретно угловом передвижении ротора. Шаговый электродвигатель имеет высокую продуктивность, независящую от их мизерных размеров.

Достоинства синхронных двигателей:

• Стабильность частоты вращения, что не зависит от механических нагрузок на валу.
• Низкая чувствительность к скачкам напряжения.
• Могут выступать в роли генератора мощности.
• Снижают потребление мощности, предоставляемой электростанциями.

Недостатки в синхронных устройствах:

• Сложности с запуском.
• Сложность конструкции.
• Затруднения в регулировки частоты вращения.

Недостатки синхронного двигателя, делают более выгодным для использования электродвигатель асинхронного типа. Тем не менее, большинство синхронных двигателей из-за их работы с постоянной скоростью востребованы для установок в компрессоры, генераторы, насосы, а также крупные вентиляторы и пр. оборудование.

Асинхронный электродвигатель

Статор асинхронных двигателей представляет распределённую двухфазную, трехфазную, реже многофазную обмотку. Ротор выполняют в виде цилиндра, используя медь, алюминий либо металл. В его пазы залиты либо запрессованные токопроводящие жилы к оси вращения под определённым углом. Они соединяются в одно целое на торцах ротора. Противоток возбуждается в роторе от переменного магнитного поля статора.

По конструктивным особенностям выделяют два вида асинхронных двигателей:

• С фазным ротором.
• С короткозамкнутым ротором.

В остальном конструкция приборов не имеет отличий, статор у них абсолютно одинаковый. По числу обмоток выделяют такие электродвигатели:

• Однофазные . Этот тип двигателей самостоятельно не запускается, ему требуется стартовый толчок. Для этого применяется пусковая обмотка либо фазосдвигающая цепь. Также приборы запускаются вручную.
• Двухфазные . В этих устройствах присутствуют две обмотки со смещёнными на угол фазами. В приборе возникает вращающееся магнитное поле, напряженность которого в полюсах одной обмотки нарастает и синхронно спадает в другой.
  Двухфазный электродвигатель может самостоятельно запускаться, но с реверсом присутствуют сложности. Часто этот тип устройств подключают к однофазным сетям, включая вторую фазу через конденсатор.
• Трехфазные . Достоинством этих типов электродвигателей является легкий реверс. Основные части двигателя – это статор с тремя обмотками и ротор. Позволяет плавно регулировать скорость ротора. Эти приборы довольно востребованы в промышленности и технике.
• Многофазные . Состоят эти устройства из встроенной многофазной обмотки в пазах статора на его внутренней поверхности. Эти двигатели гарантируют высокую надёжность при эксплуатации и считаются усовершенствованными моделями двигателей.

Асинхронные электрические двигатели значительно облегчают работу людей, поэтому они незаменимы во многих сферах.

Достоинствами этих приборов, которые сыграли роль в их популярности, являются следующие моменты:

• Простота производства.
• Высокая надёжность.
• Не нуждаются в преобразователях для включения в сеть.
• Небольшие расходы при эксплуатации.

Ко всему этому, можно добавить относительную стоимость асинхронных приборов. Но они также имеют и недостатки:

• Невысокий коэффициент мощности.
• Трудность в точной регулировке скорости.
• Маленький пусковой момент.
• Зависимость от напряжения сети.

Но благодаря питанию электродвигателя с помощью частотного преобразователя, некоторые недостатки устройств устраняются. Поэтому потребность асинхронных моторов не падает. Их применяют в приводах разных станков в областях металлообработки, деревообработки и пр. В них нуждаются ткацкие, швейные, землеройные, грузоподъёмные и другие виды машин, а также вентиляторы, насосы, центрифуги, разные электроинструменты и бытовые приборы.