Тема производства экономичных двигателей возникла практически сразу после изобретения машин, работающих от электрического тока. В процессе прохождения выставки электротехнических устройств, проведенной в 1891 в г. Франкфурт-на-Майне, Чарльзом Брауном был продемонстрирован электрический генератор, имеющий КПД около 95%. Асинхронный двигатель, который продемонстрировал Михаил Доливо-Добровольский, также выдал КПД 95%. С того времени параметры этих устройств были повышены не более чем на 1-2 процента.

Наиболее востребованными электрические двигатели предлагаемые на сайте ELMO стали в 70х годах, при возникшей нехватке нефтепродуктов. На практике оказалось, что экономия топлива стоила намного меньше, нежели ее добыча. Вложения денежных средств в энергосберегающие программы увеличились в разы. Многие организации и страны начали выдачу специальных грантов, предназначенных для развития программ энергосбережения.

Проанализировав мировое потребление электрической энергии, выяснилось, что более половины всей энергии, производимой в мире, потребляют именно электрические двигатели. По этой причине их доработкой и улучшением занимаются все компании, работающие в этой отрасли.

Двигатели с функцией энергосбережения

Эти модели представляют собой устройства, с КПД на порядок больше, чем у простых двигателей подобного рода. В больших двигателях с функцией энергосбережения, эта разница невелика, в пределах 1-2%. В остальных типах она выше, и держится на уровне 7-10%.

КПД электродвигателей, выпущенных компанией Siemens.

Повышение уровня КПД становится возможным при соблюдении следующих условий:

• Повышение содержания активных материалов, а именно медных и стальных деталей
• Применение специальной стали для производства электротехнических изделий, с уменьшенной толщиной.
• В обмотках роторов ранее применяемый алюминий заменен на медь.
• В статоре уменьшается воздушная прослойка, при помощи предназначенных для этого устройств.
• Установка подшипников с повышенным качеством.
• Установка специальных вентиляторов.

Согласно имеющимся данным, около 2% от затрат за весь период его работы приходится на цену самого двигателя. Например, при работе двигателя на протяжении 4 тысяч часов каждый год в течение 10 лет, затраты на потребляемую электроэнергию составляют около 97% от общего количества. Около 1% процента уходит на техническое обслуживание и монтажные работы. То есть повышение этого параметра на 2% дает возможность покрытия увеличения его стоимости уже через 3 года.

Преимущества перехода к использованию электрического двигателя:

• Увеличение коэффициента полезного действия двигателя от 1 до 10 %.
• Уменьшение количества поломок.
• Уменьшение расходов на техническое обслуживание.
• Повышение уровня устойчивости к нагрузкам, сопровождающихся перегревом.
• Увеличить стойкость к повышенным нагрузками.
• Увеличить стойкость к неблагоприятным условиям.
• Сделать эксплуатацию менее шумной.
• За счет снижения скольжения, увеличить скорость его работы.

Минусами такого двигателя являются:

• Увеличенная стоимость примерно на треть.
• Увеличенный вес.
• Высокий уровень тока, необходимого для запуска.

При работе двигателя в условиях частого отключения и запуска его применение является невыгодным, так как вся сохраненная энергия потратится на повышенное значение токов запуска. Также его не используют при малом количестве часов работы, которое не может обеспечить необходимое количество сохраненной энергии. Двигатели такого рода являются очень востребованными в настоящее время.

Своими впечатлениями поделился владелец 2015 года выпуска, проездивший на электрокаре ровно год.

После года эксплуатации электромобиля я понял, что езда на нём гораздо приятнее, чем вождение бензиновой машины. Как и у большинства людей, перед покупкой электрокара у меня были сомнения. Я размышлял о ёмкости аккумулятора, дальности пробега, возможности зарядки, стоимости машины, её работе в холодную и жаркую погоду, амортизации и других факторах.

После года езды на «Лифе» я отбросил все сомнения. Каждое утро я сажусь в автомобиль и еду на работу. Каждый вечер я делаю то же самое, чтобы вернуться домой. Это же я делал годами на бензиновых машинах. Единственная разница состоит в 10 секундах – 5 на то, чтобы отключить автомобиль от зарядки утром, и 5 на то, чтобы подключить его вечером.

В эксплуатации Leaf гораздо лучше, чем Toyota Corolla 2004, на которой я ездил раньше. Конечно, многие преимущества появились за счёт общего прогресса. О камере заднего вида, центральном экране с навигацией, подогреваемых сиденьях и рулевом колесе, зеркалах с затемнением, Bluetooth и USB-подключениях раньше было можно только мечтать. Однако Leaf хорош и с точки зрения вождения.

Он невероятно тих. Вы не слышите ни шума стартёра, ни звуков мотора при наборе или сбросе оборотов. Электромотор издаёт приятный тихий гул. При ускорении или сбросе оборотов тон его незначительно повышается или понижается, но намного тише, чем в бензиновых или гибридных авто.

Однако есть и разочарования. Несмотря на то, что вы покупаете новую современную машину, вы не получите современных помощников вроде круиз-контроля с радаром, системы автоматического экстренного торможения или контроля движения по полосе.

Затруднено пользование багажником. Вначале для того, чтобы снять его крышку, мне приходилось вынимать её через заднюю дверь. Потом мне подсказали, что есть чуть более удобный способ, но всё равно использование багажного отсека остаётся проблемой.

Приложение для управления автомобилем можно даже не включать. К примеру, на то, чтобы включить с его помощью климат-контроль, нужна целая минута.

Тем не менее, я рад покупке. Мне завидует жена, которая ездит на бензиновой машине на заправку минимум раз в неделю, тогда как я просто подключаю зарядную станцию. Купленная мной ChargePoint Home 25 за час заряжает машину на 40 километров пробега, чего хватает для поездки на работу и обратно. На магистральных трассах есть станции быстрой зарядки, но после дальней поездки (1 600 км) я понял, что «Ниссан Лиф» всё же лучше подходит для езды по городу. Для дальних поездок нужно выбрать гибрид с хорошей дальностью.

Хорош был бы с его дальностью в 380 километров, но для него пока недостаточно станций быстрой зарядки.

Что касается энергоэффективности последней модели Nissan Leaf, то она колеблется от 6,76 километров на киловатт/час в июне до 4,67 километра на киловатт/час в декабре. Годичная эксплуатация показала, что экономичность на 27% выше, чем заявленные 5,31 километра на киловатт/час.

Анализ оплат по моей карте показал, что на бензиновой машине я тратил на топливо в среднем 68 долларов в месяц. Счета на электричество после покупки электромобиля увеличились на 47 долларов в месяц. Так что, несмотря на довольную высокую стоимость электричества в нашей местности, здесь наблюдается определённая экономия, которую следует добавить к экономии на стоимости автомобиля. Благодаря субсидиям разного уровня я купил машину всего за 16 000 долларов.

И если бы не ограничения!... Из-за нехватки станций зарядки я до сих пор не могу поехать на Nissan Leaf 2015 к сестре в Нью-Гэмпшир. Путь туда нужно проложить так, чтобы зарядиться на появившейся только в южной части штата станции. Так что на дальние расстояния мы вынуждены передвигаться на автомобиле жены.

Электромобиль это автомобиль, который приходит в движение от одного или нескольких электродвигателей за счет автономного источника энергии (аккумулятора).

История:

Когда появился первый автомобиль с электромотором сейчас установить уже практически невозможно, в XIX веке достаточно много изобретателей конструировали различные модификации автомобилей, которые приводились в действие электродвижущей силой.

Но все же первое упоминание о появление такой конструкции есть, и оно приходится на 1828 г. тогда выходец из Венгрии Аньос Джедлик сконструировал маленький, примитивный электромобиль который больше напоминал современную доску для скейтборда, на которую установили электромотор.

К сожалению или нет, но тогдашнему буму развития автомобилей на электрической тяге мешала сложная система преобразования тока для подзарядки аккумуляторов, да и сами аккумуляторы были очень громоздкими, имели низкую плотность заряда и множество других несовершенств. К тому же электродвигатели сначала вступили в конкуренцию с паровыми двигателями, а в дальнейшем и с двигателями внутреннего сгорания. Устройство автомобиля с ДВС, после ряда доработок, стало в не конкуренции, почитайте об этом тут http://cars-repaer.ru . Только сейчас стало всё по серьёзному меняться.

Электрический аккумулятор:

Это источник электрического тока многоразового действия, в котором за счет обратимых химических процессов обеспечивается многократная зарядка и разрядка батареи.

Одной из главных проблем для современных электрических аккумуляторов и аккумуляторов для электромобилей, особенно это их, достаточно низкая емкость заряда. Для такого автономного устройства как электромобиль, которое должно передвигаться на большие расстояния и при этом должно обеспечивать такой же уровень комфорта, как и обычный автомобиль, емкость электрической батареи является критически важной.

Недостаточная емкость аккумулятора, не единственный существенный недостаток для электромобилей, так же существенным недостатком, мешающим массовому внедрению электромобилей является отсутствие необходимой инфраструктуры, в которую должны входить авто зарядные станции, и отдельные электрические сети так как обычные сети будут сильно перегружены при одновременной зарядке множества автомобилей.

Электродвигатель:

Электродвигатель это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую движущую силу.

Работа электродвигателя состоит в принципе электромагнитной индукции, это появление электрического тока при изменении магнитного поля в замкнутом контуре обмотки. Современные электродвигатели используются в самых разных отраслях промышленности и в быту, а также на электромобилях. В автомобилях на электрическом приводе чаще всего используются трехфазные двигатели переменного тока повышенной компактности и мощности. Электродвигатели обладают огромными преимуществами по сравнению с двигателями внутреннего сгорания это:

Экологически безопасный в эксплуатации

Малый вес и компактность

Простота в обслуживании и долговечность

Возможность перевода в режим генератора

Серьезных недостатков у автомобильных электродвигателей нет.

В последнее время крупные фирмы производящие электромобили стали использовать систему мотор-колесо. В это системе электродвигатель с различными агрегатами устанавливается непосредственно в колесо, которое отличается от обычного автомобильного колеса и имеет свою собственную конструкцию. Благодаря такому решению в конструкции автомобиля можно отказаться от трансмиссии как таковой, что приводит к упрощению строения электромобиля, его обслуживанию и снижению веса.

Недостатки и преимущества электромобилей:

Преимущества:

Простота технического обслуживания

Низкая пожаропасность при авариях

Более высокая экологичность при эксплуатации

Простота конструкции и долговечность работы деталей

Меньший шум и отсутствие вибраций

Высокая плавность хода и динамика

Недостатки:

Не достаточно высокая емкость современных электрических аккумуляторов и долгое время их заряда

Отсутствие соответствующей инфраструктуры

Высокая стоимость литиевых батарей

Большой вес свинцовых батарей и сложность их утилизации

Современные электромобили далеко ушли от своих предшественников, и ничем по комфортабельности не уступают автомобилям с двигателями внутреннего сгорания и гибридными двигателями, а по некоторым техническим и эксплуатационным характеристикам даже превосходят их. И уже не остается никаких сомнений, что электромобиль это автомобиль будущего причем не далекого, а самого ближайшего.

С каждым днем становятся все более популярными. И это касается не только технологической комплектации, которая совершенствуется с выходом каждой новой модели, но и преимуществ использования с точки зрения экономии топлива.

2017 стал лучшим годом по количеству проданных электромобилей. Почти 200 тысяч приобретено только жителями США. С увеличением спроса многие включают в свое производство выпуск таких машин. Рост спроса и, соответственно, продаж продолжается.

Но вместе с преимуществами, которыми обладают электромобили перед альтернативными бензиновыми и дизельными моделями, есть и недостатки. Рассмотрим подробнее.

Главные преимущества

Охрана окружающей среды

Езда на любом электромобиле означает, что используется транспортное средство с нулевым выбросом в атмосферу. Учитывая, что глобальное потепление оказывает все больше негативного воздействия на планету, каждый владелец машины на электрическом топливе участвует в создании благоприятного климата как для себя, так и для будущих поколений.

Практически бесшумны, поэтому на городских дорогах уменьшится не только загазованность, но и станет тише.

Минимальный износ комплектующих двигателя

Двигатель электрических транспортных средств запускается с помощью аккумуляторных батарей и не требует механического воздействия. Происходит минимальный износ мотора во время эксплуатации. Кроме этого, в электромоторе отсутствует огромное количество деталей, присущих двигателю внутреннего сгорания. Это значительная экономия средств как при ремонте, так и во время эксплуатации. , свечей зажигания, форсунок и пр. Главной задачей водителя электромобиля станет техническое обслуживание аккумулятора.

Идеал для городских дорог

Передвижение по городу предполагает частые остановки и последующие запуски мотора. Если для бензиновых моделей это некоторая проблема, то для электромобилей — достаточно приемлемый режим езды. Для города приобретение электромобиля — идеальный выбор.

Экономия топлива

Владельцы электромобилей значительно . Даже при использовании транспорта на газу электричество обходится в разы дешевле. А по отношению к бензину или дизелю экономия превышает 80%.

Кроме того, многие станции и рабочие места предлагают бесплатную зарядку, а некоторые модели можно заряжать в комфортных домашних условиях.

Недостатки использования

Нехватка станций подзарядки

Ограничения в инфраструктуре для зарядных станций - главное неудобство, с которым могут столкнуться . Это становится проблемой, если предполагается поездка за город — необустроенность загородных трасс в сравнении с городскими улицами составляет до 70% даже в развитых европейских странах.

Жителям мегаполиса практически невозможно зарядить батарею автомобиля в квартире. Если по близости нет станции, то использование машины может стать проблемой.

Диапазон расстояния

Многие электроавтомобили имеют стандартный диапазон преодоления расстояний на одном заряде батареи. Но водители отмечают, что эта цифра часто не соответствует реальному расстоянию, которое автомобиль преодолевает на одном заряде аккумулятора. Погодные условия играют значительную роль. Например, в мороз расстояние может сократиться на 40% даже при езде на средней скорости. Использование электромоторов может стать нецелесообразным для климата с холодной и долгой зимой.

Самый лучший на сегодня электромобиль, который предлагает , может преодолеть максимальное расстояние на одном заряде аккумулятора 450 км. Но эта цифра ничтожна, если сравнивать максимальное расстояние, которое может проехать любой автомобиль на бензине. Кроме этого, модель S 100D пока является эксклюзивной разработкой. Среднее расстояние, которое преодолевают большинство электромобилей на одном заряде, не превышает 350 км.

Стоимость

электромобилей не позволяет сегодняшнему потребителю полностью реализовать желание приобрести качественную и безопасную машину. Несмотря на то, что правительства европейских стран предлагают государственный кредит и большие ценовые скидки для покупателей электромашин, ажиотажа пока не наблюдается — многим просто дорого покупать электромобиль даже за треть цены.

Электрокары медленно, но уверенно завоевывают автомобильные рынки по все миру. Что стоит знать о них сейчас, чтобы подготовиться к безопасной и удобной эксплуатации в будущем?

Что такое электромобиль

Электромобиль — это автомобиль с электромотором, работающий от аккумулятора . В отличие от автомобилей с ДВС, электрокары не вредят экологии и не создают шум, потому что вместо бензинового двигателя в них установлена батарея. Наиболее эффективной и поэтому наиболее популярной является литий-ионная батарея, так как она может содержать наиболее количество энергии, ее вес меньше аналогов, а также она пригодна для вторичной переработки.

Основные типы электромобилей

1. Полностью электрические . Зарядка производится только в неподвижном состоянии транспортного средства. Преимуществом является отсутствие шума и вредных выбросов. Что касается времени зарядки, то понадобится около 8 часов, чтобы автомобиль был в полной готовности и мог проехать до 150 км. Зарядная станция может восстановить 80% заряда батареи всего за 15-30 минут.
2. Гибридные . Такие автомобили работают на двух двигателях — бензиновом и электрическом. Основная нагрузка ложится на бензиновый мотор, а электрический только помогает. Запас хода довольно большой, учитывая то, что большую часть времени автомобиль работает на бензине.
3. Подключаемые гибриды . Автомобиль работает как от электрического, так и от бензинового моторов. Основная роль отводится электромотору, бензиновый двигатель задействован в моменты, когда скорость стремительно увеличивается. Это позволяет автомобилю иметь большой запас хода, при небольшом расходе топлива. Зарядка автомобиля производится от обычной сети (бытовой).
4. На топливных элементах . Автомобили такого типа питаются энергией выработанной физико-химическими реакциями. Электричество, которое вырабатывается при контакте водорода с катализатором и кислородом снабжает энергией мотор и аккумулятор автомобиля. Заправлять автомобиль нужно на специально приспособленных станциях.

Плюсы электромобилей

• Не имеют вредных выбросов . Для некоторых автолюбителей понимание того, что электромобили не вредят окружающей среде, является достаточной причиной для инвестиций в этот тип транспортного средства. У электромобилей даже нет выхлопной системы, поэтому они не имеют выбросов. А поскольку транспортные средства, работающие на топливе, производят выбросы в атмосферу, переход на электромобиль может поспособствовать очищению атмосферы от вредных веществ.
• Обслуживание . Поскольку для функционирования электрического автомобиля не требуется моторное масло, то регулярное посещение автосервиса для его замены также не нужно. Кроме того стоит отметить, что тормоза на электромобиле обычно изнашиваются медленнее, чем на обычном автомобиле.
• Тихая работа . Наверняка многие хоть раз передвигались по оживленной дороге или ехали в час пик, и замечали, насколько шумными могут быть обычные автомобили. Электромобиль же наоборот работает очень тихо, и даже с близкого расстояния можно не заметить, что он проехал рядом. На самом деле они настолько тихие, что в некоторых странах водителей обязали установить устройства, производящие шум, чтобы предупредить пешеходов о приближении автомобиля.
• Экономичность . Еще одним неоспоримым преимуществом, являются затраты на использование электромобилей. Цену на электричество, или, скорее, связанные с ним расходы, предсказать гораздо проще, чем изменение цен на топливо. Кроме того, сегодня все больше и больше людей предпочитают использовать альтернативные источники энергии, такие как солнечные батареи, и это позволяет получать энергию намного дешевле, что в свою очередь снижает затраты и на обслуживании электромобиля.
• Комфорт . Электрический автомобиль во многих отношениях более удобен в использовании, чем автомобили с ДВС. Его физически намного проще водить и намного легче контролировать, а также благодаря тихой работе, водителя не будет раздражать постоянный шум двигателя.

Недостатки

• Небольшой запас хода на одном заряде . Если брать средние показатели, то электромобили с полностью заряженным аккумулятором могут проехать от 100 до 300 км. Однако следует помнить, что использование кондиционера, радиоприемника или других устройств, потребляющих электроэнергию, уменьшит запас хода.
• Заправки . Так как электрокары еще не имеют массового распространения, то могут возникнуть проблемы с поиском заправки. Кроме того, для полной зарядки необходимо оставить автомобиль на несколько часов подключенным к станции. Также стоит отметить, что при минусовой температуре потребление энергии увеличивается, что снижает продолжительность работы транспортного средства.
• Цена . Также существенным недостатком является цена. Автомобили с электроприводом стоят в несколько раз дороже, чем аналоги. Кроме того, покупка автомобиля — это еще не все, так как часто приходится устанавливать специальные устройства для зарядки транспортного средства, а также покупать кабели, позволяющие заряжать их от домашней розетки.
• Слишком тихие, поэтому опасные . Стоит также отметить такой интересный факт — многие люди считают тихую работу автомобиля недостатком. Пешеходы, которые привыкли к шуму автомобилей, могут просто не заметить движение транспортного средства.
• Сервис . Относительно высокая надежность, упомянутая выше, является большим преимуществом, но что делать, если автомобиль сломается? К сожалению, на данный момент существует относительно мало сервисов, которые могут обслуживать электрокары. Людям, живущим в небольших городах, придется перевозить машину в сервисные центры, которые, как правило, находятся очень далеко, а это дополнительные расходы.

Вывод

Очевидно, что электромобиль это транспортное средство, у которого впереди светлое будущее. Сегодня практически все крупные автопроизводители работают над тем, чтобы электрокары не уступали автомобилям с ДВС, и при этом имели соизмеримую цену. Поэтому уже в ближайшем будущем по дорогам будут ездить бесшумные и экологически безвредные транспортные средства, которые избавят водителей от переплат за потребляемое топливо.