Автомобили с электрическим двигателем: плюсы и минусы электромобиля - maslo26.ru

Автомобили с электрическим двигателем: плюсы и минусы электромобиля

Плюсы и минусы электрических автомобилей

Опубликовано в Электроавтомобили Просмотров: 10835

Электрические автомобили в последние годы являются объектом горячих дискуссий среди автолюбителей. Готовы ли уже электромобили занять лидерские позиции на мировом автопроме? Действительно ли преимущества электромобилей более весомы по сравнению с плюсами их бензиновых аналогов, и стоит ли отказывать от бензиновых автомобилей в пользу электрических? Эти, и ряд связанных с ними вопросов, волнуют практически каждого четвертого потенциального покупателя автомобиля.

Одни покупатели, взвешивая все «за» и «против», приходят к выводу, что электромобили – это огромный шаг вперед, других же придерживаются совершенно противоположной точки зрения.

Давайте же попробуем разобраться cо всеми преимуществами и недостатками автомобилей с электрическими двигателями, которые в той или иной степени могут повлиять на уровень их популярности в мире.

В дни мирового экономического кризиса никто не может чувствовать себя в достаточной степени финансово обеспеченным, ведь даже владельцы миллиардов долларов в любой момент из-за малейшего неправильно сделанного шага могут обанкротиться. Все большее количество людей ищет выхода из сложившейся ситуации, выбирая перспективные пути экономии, поскольку даже небольшая сумма сэкономленных денег может оказаться в один момент жизненно важной для их семьи. Люди экономят на всем: на питании, жилплощади, обустройстве собственного дома, но чаще всего стараются минимализировать транспортные расходы. Кто-то начинает ездить общественным транспортом вместо персонального, а кто-то просто делает выбор в пользу экологически безопасной альтернативы – электрических транспортных средств, способных не только помочь с экономией финансовых средств, но и с решением проблемы глобального потепления в мире. Конечно, поначалу потребуется немалое инвестирование в покупку нового электрического автомобиля, однако в скором времени уровень экономии оправдывает все ожидания.

Электрические автомобили помимо ряда преимуществ имеют и недостатки. Хотя, если так подумать, то ведь не бывает ничего идеального. Вопрос только в том, что для человека более важно, что первостепенно, и чему он отдаст предпочтение при организации своего выбора. Поэтому, рекомендую: прежде чем вложить деньги в электрический, либо гибридный автомобиль, тщательно взвесьте все «за» и «против» владения подобным транспортным средством.

Самое прекрасное в обладании электромобилем это то, что никогда не приходиться прибегать к использованию бензина. Вместо двигателя внутреннего сгорания в электрических автомобилях устанавливается электромотор, который и отвечает за работоспособность данной четырехколесной установки. Исходя из того, что электричество, используемое в качестве топлива для электромобилей, обходиться обладателям этого транспорта за копейки – эксплуатация электрических автомобилей чрезвычайно выгодна.

Благодаря усовершенствованию аккумуляторных технологий, современные модели электрических машин ездят значительно быстрее, дальше, и заряжаются практически за считанные минуты.

Большим плюсом электрических автомобилей является практически полное отсутствие вредных выбросов при их передвижении. Электрические автомобили формируют группу экологически безопасного транспорта, — не выделяют никаких вредных побочных продуктов, в том числе парниковых газов, способных нанести непоправимый вред здоровью человека или окружающей среде.

Поскольку для работы электромобилей не используется ископаемое топливо, правительство ряда стран предоставляет огромные налоговые льготы покупателям, а также тем, кто уже обладает электрическим автомобилем (хотя, если честно, в нашей стране подобные «скидки» пока что не предоставляются, поэтому этот момент, при подсчете для себя плюсов и минусов покупки электромобиля, можно просто упустить из виду).

Практически для всех моделей электромобилей свойствен довольно экономный расход «электрического топлива». Электрические автомобили требуют менее частого технического обслуживания по сравнению с транспортом, оснащенным двигателями внутреннего сгорания.

Электромобили никогда не работают вхолостую — если водитель не давит на газ, энергия аккумуляторных батарей электромотором не расходуется. В отличии от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, электромобили могут восполнять энергию батарей при торможении.

Это все преимущества электромобилей, но существуют и недостатки, препятствующие их широкому распространению в современном мире. Как правило, автомобили с электроприводом дороже бензиновых. Хотя электромобили позволяют сэкономить деньги на топливе — их ремонт не самый дешевый. Батареи, питающие электромоторы, к сожалению, на сегодняшний день также стоят не дешево, поэтому замена электромобильных аккумуляторов врятли позитивно отобразиться на состоянии вашего кошелька.

Электрические автомобили ограничены по скоростным показателям и диапазону пробега на одном заряде их аккумуляторных батарей. Даже представители самих последних моделей электромобилей не могут проехать больше 350-400 км на одном заряде, а что уж говорить о бюджетных экземплярах электромашин. Поэтому, для людей, которые ездят на машине каждый день довольно много, покупка электрического автомобиля, возможно, будет не самым лучшим вариантом. Однако, запас хода электромобилей будет недостаточным лишь для небольшого количества автомобилистов, большинство же из них не проезжает за день и 50 км, так что возможностей автомобиля с электроприводом будет более чем достаточно в 95% случав. К тому же, если заранее спланировать маршрут дальних поездок, то никогда не возникнут ситуации «приятной» неожиданности с разрядом батарей прямо в дороге.

Несмотря на довольно высокий уровень развития электротранпортных технологий, по скоростным показателям электромобили находятся все ещё далеко позади автомобилей в двигателями внутреннего сгорания. Позитивные перемены в области развития аккумуляторных технологий происходят очень медленно, потому в ближайшее десятилетие они никак не смогу существенного повлиять на производительность комплектуемых ими электромобилей. Наряду с этим, электрические машины довольно малы, так как для того чтобы обеспечить высокий уровень эффективности их работы необходимо уменьшение суммарного веса. Однако, малые габариты, в условиях перегруженности современных мегаполисов, можно рассматривать и как достоинство.

Хотя число станций быстрой подзарядки в мире интенсивно возрастает, инфраструктура этой сети все ещё остается слаборазвитой. Конечно же, проблем с электричеством в городах не существует, — как бы электрические провода протянуты практически к каждому самому укромному уголку, но создание специализированных зарядных пунктов, позволяющих довольно быстро восполнить заряд аккумуляторных батарей, требует немалых вложений. Обладателям электрических транспортных средств в большинстве случаев приходиться довольствоваться традиционными электророзетками при подзарядке батарей, продолжительность которой, как правило, составляет около 8 часов. Не накатаешься на электромобиле и в морозную погоду, так как снижение емкости батарей при минусовой температуре — неоспоримый факт.

Однако в перспективном будущем электротранспорта уверены многие мировые автопроизводители. Руководители компания «Golden Motors», заметив тенденцию резкого роста спроса на электромобили в последние несколько лет, увеличили объемы выпуска автомобилей с электроприводом. Лидеры компании считают, что к концу 2017 года им удаться продать более чем 500 000 электромобилей собственного производства.

В области развития электротранспортных технологий в последние годы наблюдается существенный прорыв. Чего только не повыдумывали инженеры-дизанеры. И все это буквально за каких-то последние 10 лет, поэтому может предположить, что в ближайшие годы нас может ожидать «бум» электротранспорта, аналогичный тому, что наблюдается сегодня в сфере развития компьютерной техники. Хоть это может поначалу показаться и маловероятным, но в скором времени электромобили займут лидерские позиции на мировом автомобильном рынке. Не стоит недооценивать современного автомобилестроения — возможности электрический транспортных технологий практически безграничны.

Чтобы признать неоспоримое преимущество электромобилей, достаточно просто припомнить некоторые исторические моменты. Ещё в начале прошлого века количество электромобилей на дорогах существенно превышало количество автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, но ход истории был изменен благодаря действиям всего одного человека – Генри Форда, усилиями которого была выпущена наиболее дешевая линия бензиновых автомобилей «Ford T».

Так как вы теперь считаете: плюсы электромобилей превышают их минусы, или все же наоборот?

Электромобиль: какие у него преимущества и недостатки

Электрическим считается автомобиль, у которого вместо ДВС установлены электрические двигатели, работающие от аккумуляторной батареи. Если электромоторы питаются от топливных элементов или от бензиновогодизельного генератора, то такая машина считается гибридной. Впервые электрокары появились в середине позапрошлого столетия, в сороковых годах 19 века.

Плюсы и минусы электромобилей

Энергетический кризис породил интерес к электромобилям

Несмотря на свой солидный возраст, электромобиль стал привлекать достаточное внимание на потребительском не нишевом рынке совсем недавно. Причиной этого интереса стал энергетический кризис, а также усиливающиеся признаки ухудшения экологической обстановки в больших городах. Цены на топливо из нефти стали высокими, люди стали задумываться об альтернативах. На сегодня электромобили являют новую концепцию в отрасли.

Какие преимущества у электрокаров

Преимуществ у автомобилей на электрической тяге, на самом деле, множество, и это признаёт большинство специалистов и потребителей. Главный плюс, это, конечно, экологическая чистота транспорта, он не выбрасывает в атмосферу никаких газов, более того, у таких машин просто отсутствует выхлопная система. Кроме того, электрические двигатели более эффективны. Если автомобиль, работающий на бензиновом ДВС преобразует энергию топлива в механическую всего на 20-25 процентов, то электрокар делает то же самое с энергией аккумулятора с эффективность 60 и более процентов.

Читать еще:  Лопнула гильза в двигателе: причины и ремонт неисправности

Эффективность электродвигателя выше

Также использование вместо традиционного транспорта электромобилей помогает некоторым странам избавиться от зависимости от капризов на нефтяных рынках. Ведь уже ни для кого не секрет, что многие добывающие страны используют своё положение для решения геополитических задач. Да и стоимость электричества гораздо дешевле стоимости ГСМ. На возражения нефтяных адептов по поводу того, что электричество вырабатывается сжиганием нефтегаза, заметим – количество ГЭС в странах очень велико, и большую часть электричества мы получаем именно оттуда и от работы атомных станций. Здесь нет никакого сжигания нефти и газа.

Электрический автомобиль требует на порядок меньших расходом на эксплуатацию, обслуживание. Деталей в автомобиле гораздо меньше, трущихся, движущихся компонентов в разы снижено, соответственно, ломаются такие машины гораздо реже. Эти автомобили практически бесшумны, чем не могут похвастать машины с ДВС. Для городов этот параметр очень важен. Кроме того, электрокар превосходит традиционные ТС по уровню безопасности. Никаких взрывоопасных веществ в нём нет, и при повреждениях не нужно беспокоиться о том, что машина взорвётся. Есть некоторые проблемы с батареями, но они единичны, в пределах статистической погрешности.

Что выгоднее в эксплуатации

Какие есть минусы у электрокаров

Конечно, идеального авто пока не создали, и электромобили тоже имеют свои минусы. Первый недостаток, это зависимость от электрических сетей, машину нужно регулярно заряжать. Конечно, это не недостаток, это особенность, ведь ДВС-автомобиль тоже нужно постоянно заправлять топливом. Но если традиционный автомобиль можно заправить на станции, которые раскиданы в любом населённом пункте, то с электрокарами пока ситуация хуже. Электрических зарядных станций в мире ещё не так много, особенно в нашей стране.

Необходимость постоянно подзаряжаться

Эта особенность порождает другой недостаток – ограниченный запас хода. Большая часть современных электрокаров имеет не более 250 километров автономного хода на одной зарядке. Поэтому приходится серьёзно задумываться при построении маршрута. Особенно за город, межгород. Потом, сам аккумулятор имеет ограниченный ресурс, и через некоторое время ёмкость батареи будет падать, тогда как объём бензобака остаётся без изменений. Менять батарею придётся лет через семь-десять, что выльется в немалые расходы.

Плюсы и минусы электромобилей

Ключевым отличием электромобиля от классического автомобиля является использование электродвигателя вместо двигателя внутреннего сгорания. Эта особенность тянет за собой и необходимость в ином источнике энергии, в иной конструкции трансмиссии, компоновке машины, что естественно отражается на потребительских качествах. Попытаемся рассмотреть плюсы и минусы электромобиля и владения им по сравнению с классическим авто.

Выгоден ли электромобиль

Этот вопрос интересует многих более всего, поэтому поговорим про экономическую состовляющую отдельно. Выгоду можно считать по разному и понятие это очень относительно. Чтобы как-то внести ясность по этому вопросу, решено было сделать калькулятор, позволяющий сравнить стоимость километра пути в городе на электромобиле и автомобиле на горючем топливе. Имейте ввиду, что калькулятор позволяет только примерно прикинуть разницу в стоимости километра, т.к. не учитывает некоторые незначительные факторы и технические особенности автомобилей, а также поломки, стоимость парковки, платных дорог и т.д.

Стоимость энергоносителя на километр пробега:
горючего у автомобиля с ДВС: р.
электроэнергии у электромобиля: р.

Расход электроэнергии Nissan Leaf первого поколения равен примерно 16 кВт/ч на 100км пути. Если заряжать электромобиль ночью по ночному тарифу электросчетчика и учесть отсутствие необходимости обслуживания ДВС, КПП, учесть льготы на налоги и парковки, то экономия при езде на электрокаре по сравнению с ездой на обычном автомобиле получается колоссальная!

Преимущества

Электромобиль обладает огромным количеством плюсов, преимуществ по сравнению с автомобилем обыкновенным.

  • Расходы на содержание и топливо значительно ниже расходов на классический авто. По самым грубым подсчетам, если сравнивать машины одного класса, электротяга при текущей стоимости электричества и горючего топлива (бензина и дизельного топлива) обходится дешевле в среднем примерно в десять раз. Разница незначительно уменьшается, если автомобиль сжигает газ вместо бензина или ДТ. Однако, с учетом того, что в 2018 году цена на смесь пропана и бутана на АГЗС в России выросла примерно на 25%, ездить на газу становится не намного выгоднее, ведь для этого надо установить газобалонное оборудование, узаконить его и обслуживать, что тоже стоит денег. Кроме того всё активнее в разных регионах вводятся льготы по транспортному налогу и парковкам для владельцев электромобилей. Следующие пункты этого списка также прямо или косвенно влияют на дешевость езды на электроавто.
  • Электромобиль реже ломается, а значит, что риск внезапно «встрять» со сломанной машиной ниже. А поломок там меньше потому, что попросту меньше деталей, которые могут выйти из строя.
  • Реже требуется техническое обслуживание и объем его меньше. Не нужно менять масло и фильтр в двигателе каждые десять тысяч километров, как все привыкли, отсутствует и нужда в воздушном фильтре двигателя. В ТО входит замена масла в редукторе и тормозной жидкости примерно раз в 40 тысяч километров, тормозных колодок и дисков по необходимости, замена салонного фильтра.
  • Электромобиль безопаснее. Из-за отсутствия тяжелых и объемных ДВС и КПП спереди риск травмироваться при лобовом столкновении значительно ниже.
  • Не сжигая топливо и не выпуская в атмосферу выхлопные газы и сажу мы намного меньше вредим окружающей среде. Конечно, остаются загрязнения из-за резины, используемой в покрышках, поэтому абсолютно безвредным и «зеленым» назвать транспорт, передвигающийся на колесах, пожалуй, нельзя.
  • В машине намного тише, т.к. мотор работает почти бесшумно. Однако, мы всё также слышим щуршание шин об асфальт, внешнюю обстановку и, иногда, небольшой вой электромотора в некоторых моделях.
  • Езда доставляет большее удовольствие. Понятно, если сравнивать удовольствие от езды на Nissan Leaf с ездой каком-нибудь на элитном авто, то Лиф проиграет, но по сравнению с бензиновыми одноклассниками электромобиль значительно динамичнее.
  • Если у обычных машин истекает ресурс ДВС, то у электромобилей деградирует батарея. Однако на батарею рестайлингового Nissan Leaf 2016 года производитель дает гарантию 8 лет или 160 000км до начала деградации! На пробеге около 250 000км при правильной эксплуатации емкость батареи снизится примерно на 20%. А что будет с ДВС современной малолитражки при таком пробеге?

Недостатки

Увы, владельцам электромобилей в России приходится сталкиваться с проблемами, не беспокоящими водителей авто с ДВС.

  • Ограничения по запасу хода. В обычном авто быстро залил бензин на АЗС и едешь дальше, а в случае с электрокаром даже если прибываешь на «электрозаправку», должно пройти существенное время для пополнения запаса хода. Этого недостатка лишены гибриды.
  • Долгое время «зарядки». Хоть новые электрокары и можно зарядить в большинстве своем до 80% за 40 минут, это всё-таки не 5 минут, требующиеся для залива топлива на АЗС. Кроме того в России очень малое количество зарядных станций, позволяющих относительно быстро зарядить машину. В большинстве случаев владельцы заряжают их от бытовых розеток, а это может занимать от 8 часов и более.
  • Неразвитая инфраструктура зарядных станций в России. На данный момент зарядные станции на междугородних трассах только начинают появляться, но происходит это медленно, поэтому у нас электромобиль можно использовать только как городской авто. В развитых странах зарядки для электромобилей есть почти на каждой АЗС и редко встречаются реже раза в 50км.
  • Высокая стоимость по сравнению с бензиновыми и дизельными одноклассниками. В новый электромобиль стоит на несколько десятков процентов дороже аналога с ДВС.
  • Снижение запаса хода зимой. Из-за включения обогрева салона, руля и сидений запас хода при отрицательных температурах снижается в среднем на 25-30%.

Стоит ли покупать электрокар?

С учетом вышеизложенных плюсов и минусов можно придти к выводу, что электромобиль стоит покупать, если соблюдены следующие условия:

  • у вас есть возможность заряжать автомобиль рядом с домом в то время, когда вы никуда не едете. Это может быть гараж или парковочное место с доступом к розетке;
  • ваш дневной пробег не превышает запаса хода выбранного вами электромобиля или вы владеете обычным авто для поездок за город и на далекие расстояния. Запас хода новых моделей превышает 300км, но с учетом практически полного отсутствия электрозаправок за пределами крупных городов рассчитывать на дальние поездки на автомобиле, работающем только от аккумуляторной батареи, не приходится.

Электродвигатель или ДВС? Плюсы и минусы двух технологий

В данной статье рассматриваются ключевые преимущества и недостатки электромобилей по сравнению с автомобилями c ДВС. Рассмотрены аспекты надежности и долговечности, стоимость обслуживания, скорость, безопасность, запас хода и наличие необходимой инфраструктуры.

Надежность и долговечность

Читать еще:  Обогрев лобового стекла: как сделать лобовое стекло с обогревом своими руками

Электромобили значительно надежнее, чем их бензиновые, дизельные и газовые собратья. В них меньше подвижных и изнашиваемых частей, так как двигатель и коробка передач устроены гораздо проще.

В популярном американском электрокаре Chevrolet Bolt всего 35 подвижных частей, которые подвержены износу. В бензиновом автомобиле того же класса Volkswagen Golf таких частей 167.

Кроме того, ДВС из-за своей неэффективности выделяют большое количество тепла во время работы, что ускоряет износ компонентов силового агрегата.

Единственная часть электромобиля, которая может вызывать опасения в плане надежности, это аккумуляторная батарея. Со временем она деградирует, то есть теряет часть своей изначальной энергетической емкости. Однако статистические данные позволяют судить о том, что при надлежащем уходе очень маловероятно, что батарея потеряет более 20% емкости до пробега 250000 км.

На сегодняшний день лишь у 0,003% электромобилей наблюдаются проблемы с батареей, которые требуют её замены до окончания расчетного срока службы транспортного средства (8-10 лет).

Стоимость обслуживания и эксплуатации

Следствием высокой надежности электромобилей являются низкие затраты их владельцев на ремонт и обслуживание.

По данным Американской ассоциации автомобилистов, при 240000 км пробега электромобиль в среднем требует на $2100 рублей меньше расходов на ремонт и замену изношенных частей, чем обычный автомобиль того же класса.

В дополнение к этому, у электрических транспортных средств существенно меньше расходных материалов и жидкостей, требующих регулярной замены. Их тормозные колодки изнашиваются медленнее благодаря технологии рекуперативного торможения.

Наконец, автомобили с электрическим двигателем позволяют крупно сэкономить на топливных расходах. Полная зарядка электричеством даже в пиковые часы будет обходиться владельцу машины дешевле, чем заправка бака обычного автомобиля самым дешевым топливом — сжатым природным газом.

К 100 тыс. км пробега топливная экономия от использования электричества вместо бензина составит около 300 тыс. рублей (при зарядке в ночное время).

Стоимость покупки

Одним из главных на сегодняшний день недостатков электромобилей является их высокая стоимость, которая обусловлена дороговизной аккумуляторных батарей. При отсутствии государственных субсидий и налоговых льгот покупка электромобиля пока не может быть экономически обоснована, даже с учетом экономии при эксплуатации.

Динамика цен на аккумуляторные ячейки позволяет прогнозировать паритет стоимости электромобилей и автомобилей с ДВС не раньше, чем к началу 2020-х годов.

Запас хода

На данный момент, электромобили всё еще отстают от бензиновых и дизельных автомобилей по запасу хода. Лишь немногие модели способны проехать на одном заряде более 500 км. Более того, в условиях низких температур эффективность батарей падает, на обогрев салона требуется дополнительная энергия, поэтому запас хода может уменьшиться на 20%.

Исследование, проведенное в Массачусетском Технологическом Институте, показало, что запас хода современных бюджетных электромобилей достаточен, чтобы покрыть ежедневные нужды 87% американцев без дополнительной подзарядки в течение дня.

С развитием аккумуляторных технологий отставание от бензиновых и дизельных автомобилей удастся сократить, а строительство скоростных зарядных станций вдоль автомагистралей позволит использовать электромобили для дальних поездок (см. п.7).

Скорость и безопасность

Электродвигатели не требуют коробки передач и способны мгновенно передавать максимальный крутящий момент на колеса, благодаря чему электромобили очень динамичны и позволяют безопасно проводить обгоны.

Электрический седан Tesla Model S P100D является одним из самых быстрых серийных автомобилей на планете с разгоном 0-100 км/ч за 2,5 секунды.

Электрическая силовая установка является более эффективной (КПД>90%), чем ДВС и позволяет моментально изменять усилие на каждом из ведущих колес. Это даёт электромобилям высокую курсовую устойчивость и снижает риск заноса.

Низкое расположение аккумуляторной батареи понижает центр тяжести и повышает жесткость кузова, что положительно сказывается на управляемости.

Отсутствие массивного двигателя в передней части электромобиля создает своего рода «буферную зону», смягчающую последствия фронтального столкновения. А наличие батареи под полом защищает пассажиров от боковых ударов.

Технологичность

В электрический транспорт проще интегрировать технологии автономного вождения (автопилот).

Недавно американская компания Waymo (подразделение Google, входящее в холдинг Alphabet), объявила о закупке 20 тысяч электромобилей Jaguar I-Pace для организации собственного сервиса беспилотного такси в США.

Еще одной технологией, доступной только для электромобилей является Vehicle-to-Grid (V2G), которая позволяет сделать их частью энергетической системы. Электрические авто при этом помогают сбалансировать нагрузку на энергосеть и вдобавок дают возможность своим владельцам немного подзаработать на разнице ночных и дневных тарифов.

Удобство зарядки/заправки

Одним из факторов, сдерживающих распространение электромобилей, является медленная скорость зарядки и недостаточное количество зарядных станций.

Количество публично доступных зарядных станций увеличивается, их уже около 500 тысяч, а отношение к количеству электромобилей на дорогах на данный момент составляет 1:6. Тем не менее, мощность большинства публичных зарядных станций не превышает 50кВт. Это значит, что для полной зарядки электромобиля требуется больше часа, в то время как на заправку топливного бака обычного автомобиля уходит не более 10 минут.

Ситуация усугубляется большим количеством стандартов зарядных разъемов, это приводит к несовместимости некоторых моделей электромобилей с зарядными станциями определенного типа. Но, благодаря международному сотрудничеству автопроизводителей, в 2011 году удалось разработать универсальный зарядный стандарт ССS. Он позволяет сочетать зарядку с использованием постоянного и переменного тока, а его последние модификации имеют максимальную мощность в 350 кВт, которая позволяет зарядить электромобиль за 15 минут. На данный момент строительство зарядных станций данного типа активно ведется в ЕС, США, Японии и Китае, однако пока ни один электромобиль не поддерживает зарядку такой мощности.

Экологичность и низкий уровень шума

Производство электромобилей наносит больший экологический вред, чем производство автомобилей с ДВС. Причина — энергоемкость и ресурсоемкость производства батарей, содержащих редкоземельные металлы.

На этап производства приходится около половины всех выбросов парниковых газов за весь жизненный цикл электромобилей.

Тем не менее, большинство научных исследований сходятся на том, что электромобили полностью компенсируют большее экологическое воздействие на производственном этапе меньшими выбросами в процессе эксплуатации. Скорость, с которой они «выходят в плюс» напрямую зависит от уровня развития ВИЭ и других низкоуглеродных источников энергии.

В Норвегии, которая более 95% электроэнергии получает от электростанций — это 25000км пробега, для Москвы (ТЭС на природном газе) — примерно 70000км.

Не стоит забывать, что в месте эксплуатации электромобилей выбросы отсутствуют. Это позволяет вынести загрязнения за пределы городов в районы расположения электростанций, где относительно низкая плотность населения.

Также для электромобилей, в сравнении с традиционными автомобилями, характерно низкое шумовое загрязнение.

Обобщая всё вышесказанное, можно сделать вывод, что на текущей стадии развития технологий, электрические авто уже обладают рядом бесспорных преимуществ по сравнению с бензиновыми и дизельными автомобилями, а в будущем они будут только усиливаться.

Электромобили: преимущества и недостатки электрического двигателя на авто

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 ДВС 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.

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 автомобили с гибридным двигателем 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.

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.

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.

Читать еще:  Как выбрать двигатель для автомобиля: что нужно обязательно учитывать перед покупкой

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 КПД 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%.

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.

Еще отметим, что в конструкцию электромобилей включено и подобие хорошо знакомой автомобилистам АКБ 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 ЭСУД 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 ЭБУ) 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.

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.

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.

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.

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.

Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.

Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.

Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации.

Двигатель семейства FSI: отличия, особенности, плюсы и минусы силового агрегата данного типа. Распространенные проблемы двигателей FSI, обслуживание мотора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector