IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Водители транспортных средств несут ответственность за загрязнение окружающей среды, что составляет примерно четверть от общего числа загрязнений, а это около 1,5 миллиардов тонн в год. В век ископаемого топлива, многие задумываются насчет его альтернативы, на данный момент существует великое множество вариантов замены: водород, солнечные энергия, диметиловый эфир, электричество и т.п. Из всех выше перечисленных вариантов имеются явные недостатки, например, у водорода это слишком высокая температура возгорания, у солнечных батарей, требуется большая площадь покрытия, у диметилового эфира это трудность производства, а у электричества одним из недостатков является, малая емкость батарей. На данный момент, в электромобилях применяются литиевые-ионные батареи и другие аналоги литиевого типа, они показывают сравнительно лучшие характеристики их устаревших конкурентов - свинцово-кислотных аккумуляторов.

Почти все мировые автопроизводители, такие как: BMW, Chevrolet, Nissan, Mersedes, KIA, Toyota и т.д. Выпустили по несколько вариантов своих экологически чистых автомобилей, они разработали от гибридных до полностью электрических моделей.

Сравним два варианта автомобилей, по их характеристикам, такие как: BMW i3, Nissan Leaf.

Вариант от BMW, считается одним из лучших среди всех электрокаров современности. BMW i3 имеет электродвигатель мощностью 170 л.с., который позволяет разгонять автомобиль до 150 км/ч. После 2016г, BMW так же начали применять литиево-ионные батареи емкостью 94 А×ч, за место более устаревшего варианта аккумуляторов емкостью 60 А×ч. К дополнении ко всему в этой модели применятся 2-ух цилиндровый бензиновый двигатель, мощностью 28 л.с., он помогает поддерживать заряд батарей на одном уровне, что сказывается на увеличенном пробеге, даже с использованием иных потребителей заряда, до 330 км на одной заправке. На современных станциях подзарядки, требуется чуть более получаса, для зарядки батарей на 70-80%.

Одними из первых запущенных электрокаров в массовое производство стал, небольшой хэтчбек от Nissan, названый Nissan Leaf. Он использует литиевые-ионные батареи, емкостью 24 кВт·ч, состоящие из 192 ячеек, имеющих массу около 270 кг, располагаемые под передними сидениями, так же применяется рекуперативное торможение. В 2011 году Nissan провели испытания своего электрокара в реальных условиях и получили следующие данные, приведенные в таблице 1.

Таблица 1. Сводка результатов использования Nissan Leaf в реальных условиях.

Условия движения	Средняя скорость, Км/ч	Температура Окр. Среды, °C	Общее время движения	Расстояние, Км	Кондиционер
Крейсерские	61	20	3ч 38мин	222	откл
В городе	39	25	4ч 23мин	169	откл
Трасса	89	35	1ч 16мин	110	вкл
Зимой, во время часов пик	24	-10	4ч 08мин	100	Обогрев, вкл
Сильный час пик	10	30	7ч 50мин	76	вкл

С точки зрения безопасности и прочности конструкции, многие люди не доверяют электрокарам. Возможно это и не спроста, ведь у большинства моделей автомобилей, не вызывает доверия к их конструкции. Например, некоторые автомобили компании Tesla Inc., поставлялись владельцам с явными недостатками, такие как перегрев батарей при езде более 10 минут, а некоторые детали Tesla Model S, держались исключительно на магнитах. Есть и существенно крупные недостатки в плане безопасности, такие как неправильно собранные болтовые соединения на ремнях безопасности, а также проблемы с креплением третьего ряда сидений, что могло привести, к отрыву сидения при лобовом столкновении. Из-за этого компании пришлось отзывать целые ряды своих автомобилей и понести глобальные убытки.

В январе 2017 года в новой битве за получения высшего статуса "Top Safety Pick+" от страхового института дорожной безопасности США (IIHS) приняли участие четыре модели: полностью электрические Tesla S и BMW i3, а также гибриды Chevrolet Volt и Toyota Prius Prime.

Таблица 2. Краш-тест рейтинг

Автомобили Категории	Chevrolet Volt (TSP+)*	Toyota Prius Prime (TSP+)*	BMW i3	Tesla Model S
Фронтальное столкновение с малым перекрытием
Фронтальное перекрытие со средним перекрытием
Боковое столкновение
Прочность крыши
Безопасность голов и шеи
Лобовое столкновение в боковую сторону
Система предупреждения лобового столкновения	Превосходно	Превосходно	Приемлемо	Не используется

– хорошо, – приемлемо, – предельно, – плохо.

*- Top Safety Pick+

Как бы то ни было такие электрические модели как Tesla S и BMW i3 показали себя не с лучшей стороны в категории краш-теста. Как сообщает IIHS их оценивали по шкале от "плохо" до "хорошо" в нескольких категориях, в их числе, два различных фронтальных столкновения (с малым и средним перекрытием), боковое столкновение, оценка безопасности водителя и пассажира, а также оценка системы безопасности предупреждения лобового удара. После же всех прошедших тестов не все модели дошли до получения статуса Top Safety Pick+, что является высшей наградой.

Как вы можете заметить в одном из тестов автомобилю Tesla Model S не удалось получить оценку "хорошо", Этим тестом оказалось фронтальное столкновение с малым перекрытием. По словам самих же организаторов, в данной модели оказались проблемы с ремнём безопасности, в следствии чего манекену сместился, что привело к удару о руль и подушку безопасности. После оценки IIHS, компания производитель Tesla Model S сообщил, что в производство модели были внесены изменения для решения этой проблемы.

BMW i3 во многих категориях получил оценку «хорошо». Из четырех перечисленных автомобилей, единственный кто не уделил, должного внимания, важным аспектам безопасности головы и шеи, стал BMW i3.

По итогам тестов Chevy Volt и Toyota Prius Prime, не было выявлено явных недостатков. После чего ими была заслужена высшая награда IIHS - Top Safety Pick+.

Изучив все возможную информацию насчет автомобилей на альтернативном топливе, можно сказать, что это автомобили будущего, но у которого по сей день существуют явные недостатки. Такие как малый запас электро-накопителей, из чего следует уменьшенный запас хода, а также у многих автомобилей существуют проблемы с безопасностью водителя и пассажиров. Но даже при этих недостатках, существует, как минимум один явный плюс: вы, купив такое транспортное средство, сводите выброс токсичных веществ к минимум, либо к полному их отсутствию.

Список литературы

1. ВЛИЯНИЕ АВТОТРАНСПОРТА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Галушко Е.В., Новиков И.А.

Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2014. № 1. С. 198-200. (http://elibrary.ru/item.asp?id=23015163)

1. ВИРТУАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ

Боровской А.Е., Новиков И.А., Татаринцев Е.С.

В сборнике: Эффективные материалы, технологии, машины и оборудование для строительства и эксплуатации современных транспортных сооружений Сборник докладов Международной научно-практической конференции. 2009. С. 37-41. (http://elibrary.ru/item.asp?id=20375149)

1. Insurance Institute for Highway Safety (http://www.iihs.org)

2. Autoblog (www.autoblog.com)

3. The New York Times (www.nytimes.com)

Код для цитирования: Скопировать