VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Электромобиль появился раньше чем двигатель внутреннего сгорания. В 1899 году инженер Ипполит Романов построил и продемонстрировал в Санкт-Петербурге первый русский электрический автомобиль, рассчитанный на перевозку двух пассажиров. Автомобиль мог проходить без замены батарей до 65 км, развивая скорость до 35 верст в час (примерно 39 км/час). Интересно, что аккумуляторы, которые были установлены на автомобиле, Романов разработал сам — они имели более тонкие пластины, чем большинство тогдашних батарей, и располагались не вертикально, а горизонтально. Электродвигатель также был его собственной конструкции. Он развивал мощность 4,4 кВт, эквивалентную 6 л.с. И наконец, легкая рама из труб, рациональная конструкция ходовой части и кузова позволили довести массу двухместного электромобиля до 720 кг, причем из них 350 кг приходилось на аккумуляторы. У аналогичного французского электромобиля «Жанто» масса составляла 1440 кг, в том числе аккумуляторы весили 410 кг. Своей малой массой электромобили Романова обязаны и специальному легкому листовому материалу для панелей кузова. Его получали путем прессовки холста и древесины, пропитанных смолой. Сегодня такой материал называется слоистым деревопластиком.

3 Преимущества

Отсутствие вредных выхлопов в месте нахождения электромобиля.Высокая экологичность ввиду отсутствия применения нефтяных топлив, антифризов, трансмиссионных и моторных масел, а также фильтров для этих жидкостей.Простота техобслуживания, большой межсервисный пробег.Низкая пожаро- и взрывоопасность при аварии.Простота конструкции (простота электродвигателя и трансмиссии, отсутствие необходимости в переключении передач) и управления, высокая надёжность и долговечность экипажной части (до 20—25 лет) в сравнении с обычным автомобилем.Возможность подзарядки от бытовой электрической сети (розетки), но такой способ в 5—10 раз дольше, чем от специального высоковольтного зарядного устройства.Электромобиль — единственный вариант применения на легковом автотранспорте дешевой (по сравнению с бензином) энергии, вырабатываемой АЭС, ГЭС и электростанциями других типов.Массовое применение электромобилей смогло бы помочь в решении проблемы «энергетического пика» за счёт подзарядки аккумуляторов в ночное время.ТЭД имеют КПД до 90-95 % по сравнению с 22-42 % у ДВС [3].Меньший шум за счёт меньшего количества движимых частей и механических передач.Высокая плавность хода с широким интервалом изменения частоты вращения вала двигателя.Возможность подзарядки аккумуляторов во время рекуперативного торможения и при движении вниз по склонам (при переключении двигателя в режим генератора).Возможность подзарядки аккумуляторов от энергии солнца (как во время движения, так и во время простоя автомобиля).Возможность торможения самим электродвигателем (режим электромагнитного тормоза) без использования механических тормозов — отсутствие трения и соответственно износа тормозов.Простая возможность реализации полного привода и торможения путем применения схемы «мотор-колесо», что позволяет, помимо прочего, легко реализовать систему одновременного поворота всех четырех колес, вплоть до перпендикулярного положения.

4 Недостатки

Недостаточная дальность хода на одном заряде аккумуляторной батареи. Собственно, это один из самых главных недостатков электромобиля. Однако в настоящее время разработаны инновационные аккумуляторные батареи, способные долго сохранять заряд. Например, литий – ионные аккумуляторы и другие модификации. Дальность хода многих электромобилей современного производства составляет от 180 до 260 километров, что для городских передвижений вполне достаточно. Инфраструктура зарядных станций. Конечно, чтобы запустить массовое производство электромобилей необходимо построить большое количество зарядных станций, которые могли бы производить подзарядку аккумуляторных батарей электрокаров за считанные минуты (50 кВт).Большая стоимость киловатта энергии аккумуляторной батареи электромобиля. Электрокары с достойными характеристиками стоят пока недёшево, поэтому многим автолюбителям просто недоступны в финансовом плане. Возможно, серийный выпуск исправит это положение

5 Лада EL

Опытный образец электромобиля ELLADA представлен тольяттинским заводом АвтоВАЗом на открывшейся в среду в Москве выставке.

Как сообщил ИТАР-ТАСС пресс-центр автозавода, АвтоВАЗ изготовил два образца электромобиля на базе модели « Лада Калина». С лета 2011 года машины проходят всесторонние испытания для оценки перспектив на российском рынке.

Характеристики

ELLADA разгоняется до 100 километров в час за 13 секунд, максимальная скорость — 140 километров в час, запас хода — 140 километров. Время подзарядки от бытовой сети — восемь часов.

6 Перспективы развития

Для развития отечественных электромобилей необходимо всемерно форсировать работы по созданию железо-никелевых аккумуляторов с безламельным отрицательным электродом с удельным весом не более 30 кг/кВт со сроком службы не менее 1200 никлое и стоимостью на 1 кВт·ч порядка 40—45 руб., поскольку аккумулятор с такими параметрами позволяет создать аккумуляторные электромобили грузоподъемностью примерно до 1,0 т. Учитывая актуальность проблемы развития применения электромобилей, необходимо в возможно короткий срок развернуть работы по постройке опытной партии отечественных электромобилей грузоподъемностью до 1,0 т. Причем эта опытная партия электромобилей должна быть достаточно крупной (не менее 120—150 шт.).Опыт проектирования, изготовления и эксплуатации этих опытных электромобилей даст возможность уточнить и конкретизировать требования к аккумуляторным батареям и механизмам электропривода.Ведущиеся научные исследования в области аккумуляторных батарей, батарей топливных элементов и других химических источников тока, систем импульсного регулирования электропривода и тяговым электродвигателей позволяют ожидать дальнейшею улучшения технико-экономических параметров электромобилей и соответственного расширения областей рационального их применения.Создание аккумуляторов с удельным весом 10—20 кг/квт·ч, сроком службы 1200—1500 циклов и стоимостью на 1 квт·ч порядка 15—25 руб. сделает экономически оправданным применение электромобилей грузоподъемностью до 2,0 т и позволит создать легковой электромобиль для городских и местных поездок.В последнее время появились сообщения, согласно которым названные выше параметры могут быть достигнуты в ближайшие 2—3 года благодаря созданию батареи воздушно-цинковых генераторов, которая при постановке на электромобиль в эксплуатации будет идентична аккумуляторной батарее. Если эти сообщения подтвердятся, то мы в настоящее время находимся на пороге развития массового применения электромобилей.Вероятно, что в ближайшие годы будут построены первые опытные образцы электромобилей на топливных элементах. Потенциальные возможности совершенствования топливных элементов огромны и, возможно, что в отдаленном будущем электромобили на топливных элементах смогут полностью вытеснить из города автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

Заключение

Автомобиль в будущем можно считать электрическим, но пока он еще недостаточно усовершенствован. Электрические двигатели не дают ни шума, ни копоти, они, бесспорно, удобнее и совершеннее всех других, но должен везти свой источник энергии: аккумуляторную батарею, которая пока еще слишком тяжела и непрочна.

Список использованной литературы:

Электромобили (год выпуска 2004) Отроша И. С.

Электромобили (год выпуска 2006) Ставров О. А

Код для цитирования: Скопировать