Электромобиль своими руками

Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания кажется нам настолько родным и привычным, что сама идея обладания транспортным средством на электрической тяге видится нам не менее абсурдной, чем, скажем,  полет на Марс в ближайшую неделю.

Тем не менее у человечества, когда все только начиналось, была возможность перепрыгнуть в развитии транспортных век, минуя целое столетие – столетие двигателей внутреннего сгорания. Или электроавтомобили остались далеко в прошлом?

Давайте выясним, в действительности ли хороши электрические автомобили.

Каждый электрокар принципиально устроен не сложнее, чем, скажем, моторчик для функционирования стеклоподъемников. Основная проблема, с которой сталкиваются производители подобных машин – обеспечение электрическими энергетическими ресурсами автомобиля. Очевидно, что тянуть за автомобилями провода до ближайшей электростанции не представляется возможным. Но давайте вначале хорошенько разберемся в устройстве автомобиля на электрической тяге. Проще всего уловить суть будет при перестроение классической машины, которую приводит в движения двигатель внутреннего сгорания, в электрическую, ведь все познается в сравнении.

Однажды рядовой житель Соединенных Штатов Америки по имени Джон Мауни твердо решил отказаться от использования любых видов сжигаемых энергоресурсов, в том числе и топлива для автомобилей. Он взял свой Geo Prism тысяча девятьсот девяносто четвертого года выпуска, представляющего собой Toyota Corolla, выпускаемую совместно с концерном Дженерал Моторс под уникальной маркой, и выкинул его двигатель внутреннего сгорания на свалку. Кроме того в утиль отправилось еще большое количество компонентов автомобиля: трубы для отвода отработанных газов, система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, бак для топлива, корзина сцепления и каталитический нейтрализатор. Под капотом появилось много свободного места, однако это продолжалось недолго – большую часть места здесь занял новенький электромотор. Он был подключен к механической трансмиссии, зафиксированной на второй передачи, которая не подвергалась модернизации и осталась стандартной. Днище же представляло собой одно сплошную батарею. Вернее было их там целых пятьдесят – две секции по двадцать пять штук двенадцати вольтовых аккумуляторов на основе свинца и кислоты.

На следующем этапе приводились в порядок все мелочи автомобиля. К электрическому мотору подключили гидроусилитель руля, систему кондиционирования и основной тормозной цилиндр. Все это – стандартные части. А вот небольшой резервуар для воды пришлось приобретать, ведь отопление установленное по умолчанию на автомобиле использовало тепло двигателя внутреннего сгорания. Для того, чтобы переключение между задним и передним ходом было удобным, потребовалось заменить рычаг коробки переключения передач. Место горловины бака для жидкого горючего топлива заняла розетка. Примечательно, что зарядка аккумуляторов может производиться от электрических сетей с рабочим напряжением ста двадцать или двести сорок вольт. Естественно вместо датчика топлива на автомобиле был установлен вольтметр. Все остальные системы автомобиля были оставлении Джоном Мауни безо всяких изменений.

Как же движется этот автомобиль? Педаль ускорения была подключена к потенциалам в количестве двух штук, для подстраховки. Когда потенциалы регистрируют нажатие, специальный контроллер, установленный на машине, генерирует из заряда батарей трехфазный то, который, проходя через электрический двигатель, приводит его в движение. Однако в этом случае распознается всего два положение – когда передача заряда осуществляется и когда ее нет. Как же в этом случае обеспечить плавное движение автомобиля? Все дело в том, что частота опроса чувствительных элементов составляет порядка пятнадцати тысяч обращений в секунду. Аналогичную частоту срабатывания имеет и контроллер, который выполняет функцию передачи питания мотору. Таким образом, чем сильнее нажата педаль ускорения, тем больше времени электрический мотор будет работать. Благодаря тому, что установленный электродвигатель имеет крайне широкий рабочий диапазон оборотов, нет надобности в использовании коробки переключения передач. Трансмиссия теперь отвечает всего за одну операцию – задний ход. Следует отметить, что современные электрические автомобили вполне могут осуществлять движение в обратном направлении без установленной коробки переключения передач – ротор электродвигателя просто начинает совершать вращения в обратном направлении. Однако главное достоинство схемы, использованной Джоном Мауни – это ее гениальная простота.

Когда автомобиль был готов к испытаниям, выяснилось, что на полном заряде аккумуляторов модернизированный Geo Prism способен преодолеть расстояние в восемьдесят километров, а его разгон до ста километров в час занимается пятнадцать секунд. Общий весь аккумуляторных батарей составляет порядка полутоны и для их полной зарядки необходимо двенадцать киловатт электроэнергии. Главным недостатком системы являются именно батареи ввиду их неоптимального типа, ведь они могут эксплуатироваться примерно на тридцать две тысячи километров пробега, после чего потребуют замены. В наше время есть более совершенные аккумуляторы, которые пока еще не столь доступны, однако в ближайшей перспективе их установка будет относительно доступной.

Настало время для того, чтобы немного вспомнить урок математики в школе. В среднем Geo Prism расходует около десяти литров бензина на сотню километров пробега, таким образом, за восемьдесят километров пути двигателем внутреннего сгорания будет использовано восемь литров бензина. Если посчитать стоимость необходимой электроэнергии для полной зарядки  аккумуляторов, получится что автомобиль на электрической тяге в двадцать четыре раза выгодней классического автомобиля! Впечатляющая цифра, не правда ли?

Однако у этой медали есть и грустные стороны. Ввиду того, что батареи требуют замены каждые тридцать две тысячи километров пробега, они потребуют колоссальных финансовых затрат, поскольку стоят они около двух тысяч американских долларов. Однако Джоном были использованы давно устаревшие технологии, и машина была собрана, грубо говоря, в сарае. Промышленные гиганты в области машиностроения способны на гораздо большие результаты, способные впечатлить кого угодно. Радует только то, что производство таких автомобилей набирает обороты. Но мы выяснили главное – автомобиль, использующий электрическую тягу, значительно выгоднее в эксплуатации классического автомобиля, использующего двигатель внутреннего сгорания.

Однако не все так просто, как кажется. Купить транспортное средство – это еще полдела, ведь его необходимо будет постоянно технически обслуживать. И по тому и по другому электромобили проигрывают классическим, ведь высокотехнологическое производство требует дополнительных затрат и  повышает конечную цену, по этой же причине стоимость техобслуживания может неприятно удивить. Но все электромобили обладают вторым после экономии важным достоинством – ввиду наличия малого количества движущихся частей они обладают значительно более высокой надежностью, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания постоянно совершенствовались на протяжении целого века, и сейчас представляют собой конечную ступень эволюции, а эра электромобилей только началась. Что ждет нас в будущем? Кто знает...

Сайт радиолюбителей http://dxing.at-communication.com/

Еще одним важным минусом в эксплуатации автомобилей на электрической тяге является необходимость постоянно заряжаться от сети и ограниченность максимального пробега. Кроме того, сам процесс зарядки довольно длительное явление и может длиться около восьми часов, что делает данные автомобили непригодными для путешествий. Выходит, что удел электрокаров – городская эксплуатация. Но здесь есть одна вещь, требующая пояснения. Автомобили на водородных установках по своей сути – электрокары, отличие заключается лишь в том, что на них установлена миниатюрная электростанция, получающая электроэнергию при распаде водорода, что позволяет обойтись без использования тяжелых и дорогостоящих аккумуляторных батарей. К тому же заправить полный бак водорода замет времени не больше, чем бак бензина или дизеля. Вопрос только в создании соответствующей инфраструктуры. Ну что же, поживем – увидим.{odnaknopka}

Добавить комментарий