Автомобиль на электричестве (электромобиль) - страници истории

Электромобиль - это автомобиль, приводимый в движение электродвигателями с питанием от аккумуляторов, топливных элементов и т.п. Подвидами электромобиля считаются электрокар (грузовое транспортное средство для движения на закрытых территориях) и электробус (автобус с аккумулятором). Электромобиль появился раньше чем автомобиль.

Первое упоминание о том, что электричество приводит в движение некую модель, относится к 1828 году, когда венгр Аньос Джедлик создал крошечный автомобильчик (рис.1), больше похожий на скейтборд, с самым первым вариантом электромотора. Конечно, настоящую машину такой мотор передвигать не смог бы, но это был первый шаг.

Рис. 1. Маленький электромобиль Аньос Джедлика.

Между 1828 и 1839 годами (точная дата неизвестна) шотландец Роберт Андерсон построил первый экипаж на электрической тяге. Также небольшой автомобиль был разработан и построен голландцами Стратином Гронингеном и его помощником Кристофером Беккером в 1835 г. Более совершенные модели были созданы в 1842 г. американским кузнецом Томасом Давенпортом и тем же Робертом Андерсоном.

В 80-х годах XIX века Ральф Уорд запустил в Лондоне линию движения электрических омнибусов (предшественников современных автобусов). Электромобиль “La Jamais Contente” (рис.2) 29 апреля 1899 г. установил рекорд скорости на суше. Он первым в мире достиг скорости 105,882 км/ч, т.е. преодолел рубеж 100 км/ч.

Рис. 2. Электромобиль La Jamais Contente.

Вскоре известный американский конструктор электромобилей Уолтер Бейкер разогнался до скорости 130 км/ч. А электромобиль фирмы “Борланд Электрик” проехал от Чикаго до Милуоки (167 км) на одной зарядке. На следующий день, после перезаряки, электромобиль вернулся в Чикаго своим ходом.

Средняя скорость составила 55 км/ч. В 1899 г. инженер Ипполит Владимирович Романов построил и продемонстрировал в г.Санкт-Петербурге первый российский электрический автомобиль, рассчитанный на перевозку двух пассажиров (рис.З).

С виду он напоминал небольшую конную повозку, которую в России называли “кукушкой”. Автомобиль мог проходить без замены батарей до 65 км и развивал максимальную скорость 35 верст в час (примерно 40 км/час).

Рис. 3. Первый российский электрический автомобиль, рассчитанный на перевозку двух пассажиров.

Двухместный электромобиль Романова существовал в двух разновидностях: с полностью закрытым кузовом типа кэб и как коляска с жестким капюшоном над пассажирами, из которого выдвигались дополнительные панели, предохранявшие от непогоды. Аккумуляторы, которые были установлены на автомобиле, и электродвигатель мощностью 4,4 кВт (6 л.с.) Романов разработал сам.

Благодаря легкой раме из труб, рациональной конструкции ходовой части и кузова масса двухместного электромобиля не превышала 720 кг, причем из них 350 кг приходилось на аккумуляторы.

В 1907 г. компания Detroit Electric начинает серийное производство электромобилей (рис.4). Так что этот год можно считать началом истории массовых легковых электромобилей.

Электромобили Detroit Electric выпускались с 1907 по 1927 годы, и всего было произведено более 20000 экземпляров. Электромобиль комплектовался свинцово-кислотными аккумуляторами, но за доплату могли установить и более емкие железоникелевые батареи. Максимальная скорость авто составляла 32 км/ч, запас хода - 130...140 км.

Рис. 4. Электромобил компании Detroit Electric.

В первой четверти XX века электромобили получили широкое распространение. Так, в 1910 г. в Нью-Йорке работало до 70 тысяч электромобилей-такси. Много выпускалось и грузовых электромобилей, а также электрических омнибусов (рис.5).

Большой популярности таких машин способствовала достаточно высокая цена на бензин. Кроме того, электромобили “заводились” гораздо проще, чем “повозки” с двигателями внутреннего сгорания.

Главными минусами электромобилей были тяжелые аккумуляторы малой емкости и сложная система подзарядки. Поскольку тогда не существовало эффективных преобразователей переменного тока в постоянный, зарядка осуществлялась сложным способом.

Для подзарядки использовался электромотор, работавший от переменного тока. Он вращал вал генератора постоянного тока, к которому были подсоединены батареи электромобиля.

Кроме того, инфраструктура обслуживания электромобилей (станции подзарядки и пр.) развивалась слабо и не могла конкурировать с бурным ростом сети АЗС. Поэтому процент электромобилей среди транспортных средств постепенно снижался.

Если в самом начале XX века их доля составляла чуть менее половины, то в 20-х годах она уменьшилась до 1 %. Возрождение электрического транспорта произошло в конце 60-х годов.

Важными факторами стали экономика и экология. Цена нефти постоянно возрастала, уровень загрязненности крупнейших городов достиг невиданных ранее величин.

Рис. 5. Электрический омнибус.

Выхлопные газы автомобилей стали оказывать все более серьезное влияние на здоровье людей. Начались активные поиски альтернативных видов топлива. Тут и вспомнили про электромобили.

Начался новый этап в развитии данного вида транспорта. Впрочем, утверждение о том, что в 40...60-х годах прошлого века электромобилестроение полностью прекратилось, не вполне корректно.

Попытки возрождения электрического транспорта предпринимались и в этот период. В частности, нельзя не упомянуть о такой машине как “Henney Kilowatt” (рис.6), которая стала значительным событием на рубеже 50-...60-Х годов.

Рис. 6. электромобиль Henney Kilowatt.

Эта модель была разработана в 1959 г. Ее производством занималась National Union Electric Company. “Henney Kilowatt” мог развивать скорость до 64 км/ч, запас хода на одной зарядке составлял около 64 км.

В общей сложности за два года производства было выпущено около 100 таких электромобилей. В 60-...70-Х годах разработкой и производством электромобилей стали заниматься крупные и мелкие фирмы, главным образом, в США.

В особенности, американские компании Sebring-Vanguard и Еісаг Corporation. Они стали лидерами в электромо-билестроении. Каждая из компаний произвела несколько тысяч оригинальных машин собственной разработки. Sebring-Vanguard выпускала электромобили под названием “CitiCar” (рис.7).

Эти машины были способны проехать 80...90 км без подзарядки, а максимальная скорость достигала 71 км/ч. Всего было вылущено более 2000 машин. Elcar Corporation занималась производством одноименных электромобилей, которые по своим эксплуатационным характеристикам не сильно отличались от “CitiCar”.

Этот электромобиль мог передвигаться с максимальной скоростью 72 км/ч, расстояние, преодолеваемое на одной зарядке батареи, составляло 95 км. Аналогичная машина выпускалась также под маркой “Zagato Zelle”.

Рис. 7. Электромобили под названием CitiCar, выпускаемые Sebring-Vanguard.

В 70-х годах произошло еще одно важное событие, связанное с электромобилестрое-нием: американский инженер Виктор Воук (Victor Wouk) разработал автомобиль с гибридным приводом.

Такой автомобиль имеет как двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине, так и электромотор, питающийся от аккумуляторов.

Есть разные механизмы переключения между этими двигателями, однако принцип у всех гибридов один: они могут переключаться и работать то от бензина, то от аккумуляторных батарей.

Гибридный транспорт потребляет меньше бензина в сравнении с обычным и поэтому производит существенно меньше загрязняющих выбросов. Первым гибридом стал “Buick Skylark” (рис.8), на который был установлен электродвигатель мощностью 20 кВт.

Рис. 8. Первый гибридный авто Buick Skylark.

В СССР следуя общемировой тенденции, в начале 1974 г. Министерство автомобильной промышленности приняло решение о производстве электромобилей.

Конструкторское подразделение по разработке электромобилей было создано на АвтоВАЗе. Первые макетные образцы электромобиля разрабатывались на базе бензиновых автороллеров “Э11011” (рис.9), которые позиционировались как машины для молодежи. Первый электромобиль “Э1101Г был собран в декабре 1974 г.

Рис. 9. Макетный образц электромобиля на базе бензинового автороллера Э11011.

На базе этой разработки, используя узлы и агрегаты шасси автомобиля “ВАЗ-2108”, был разработан электромобиль “ВАЗ-1801” с кузовом из стеклопластика (рис.10).

Он развивал максимальную скорость 90 км/ч и обеспечивал запас хода 140 км. В 1992 г. был разработан легковой электромобиль на базе автомобиля “Ока”- “ВАЗ-1111Э” (рис.11). Всего было собрано 20 таких электромобилей.

Рис. 10. Электромобиль ВАЗ-1801.

Рис. 11. Легковой электромобиль на базе автомобиля Ока - ВАЗ-1111Э.

Рис. 12. Образцов концепт-кара “Эльф.

Электроприводом электромобиля “Ока Электро” в 1996 г. оснастили один из экспериментальных образцов концепт-кара “Эльф” (рис.12), вызывавшего большой интерес у посетителей заводского стенда на российских и международных выставках.

Дальнейшим развитием конструкции электромобиля стал концепт “Рапан” (рис.13), разработанный в 1998 г. Концепт-кар наглядно продемонстрировал, каким может быть экологически чистое 4-местное транспортное средство для деловых поездок по городу или во время отдыха в зонах, где чистоте окружающей среды уделяется особое внимание.

Рис. 13. Концепт Рапан.

В 1999 г. по заказу московского гольф-клуба в Нахабино приступили к разработке электромобиля типа “Гольф-кар”. В течение года были построены два электромобиля: “Лада Гольф 1002” - 2-местный с грузовой платформой и “Лада Гольф 1004” - 4-местный.

В 2001 г. на Московском автосалоне была продемонстрирована модификация четырехместного электромобиля “Лада Гольф 1004Т” с крышей (рис.14). Через год, также на Московском автосалоне, появился 4-местный концепт-кар “Рикша” (рис.15).

Рис. 14. Модификация четырехместного электромобиля Лада Гольф 1004Т.

Рис. 15. 4-местный концепт-кар Рикша.

Все разработанные электромобили имели оригинальный дизайн и были способны передвигаться исключительно на электротяге. Однако до серийного производства не дошел ни один. Почему? Вопрос, наверное, к руководству ВАЗа.

Есть надежда, что построенный на базе “Лада Калина” автомобиль “Лада Эллада” ждет более радужное будущее, чем его электробратьев.

Премьерный показ российского электромобиля “Лада Эллада” (рис.16) состоялся в рамках международного форума по нанотехноло гиям в Москве (“Роснанотех” 24-26 октября 2011 г). В настоящий момент опытные образцы “Эллады” проходят необходимые дорожные испытания в Ставропольском крае. На 2012 г. запланирован выпуск опытной партии электромобилей в количестве 100 единиц.

Рис. 16. Электромобиль Лада Эллада.

Внешность “Эллады” в точности копирует прародителя -“Ладу Калину” в кузове универсал, если не считать разместившегося на месте горловины бензобака электроразъема. В салоне отличий всего два.

На панели приборов амперметр заменил тахометр, а на привычном месте, вместо рычага КПП, разместился джойстик выбора направления движения (вперед-назад).

Все самое интересное - в подкапотном пространстве: трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока, редуктор и блок литий-железофосфатных аккумуляторов массой 120 кг. Весь электрический арсенал “потянул” на 240 кг, доведя массу “Эллады” до 1215 кг.

Энергетическая установка “Эллады” выдает 60 кВт (около 80 л.с.) и способна разогнать электрокар до 100 км/ч за 13 с. Максимальная скорость составляет 140 км/ч, а запас хода на одной зарядке - порядка 150 км.

Зарядка от бытовой сети (220 В, 50 Гц) занимает 8 часов. Производитель анонсирует срок службы батарей - 3000 циклов. При ежедневной подзарядке - это около 8 лет или суммарный пробег под 500 000 км.

РМ-08-12.

1 1612 История радио, факты и личности

электромобиль электромотор история автомобиль