Новости    Библиотека    Карта сайтов    Ссылки    О сайте



предыдущая главасодержаниеследующая глава

17. Электромобили

Электромобили были по достоинству оценены уже на заре автомобилизма. Привлекало их бесшумное движение, отсутствие загрязнения атмосферы и грязи при эксплуатации и обслуживании, простота управления. Очень привлекательным было и то, что не требовалось предварительно запускать и до начала движения разогревать двигатель. Эти свойства электромобиля в настоящее время ценятся еще выше, чем раньше. Однако наиболее слабой стороной электромобиля является его аккумулятор электрической энергии.

Свинцовый аккумулятор, который в настоящее время наиболее выгоден для использования в электромобиле, имеет небольшую плотность энергии. В табл. 14 дано сравнение основных показателей нескольких наиболее известных типов аккумуляторов. Наиболее важным является плотность энергии, определяющая массу электромобиля при требуемом запасе хода, поскольку масса аккумулятора составляет почти 1/3 всей массы электромобиля. Несмотря на то, что для остального шасси используют качественные и легкие материалы, масса автомобиля остается большой, что весьма отрицательно сказывается на всех его важных параметрах.

Таблица 14. Данные электрических аккумуляторов
Таблица 14. Данные электрических аккумуляторов

При анализе достоинств электромобиля очень часто ссылаются на простоту и дешевизну их эксплуатации. При этом показывают, сколько энергии (в кВт⋅ч) требуется на 1 км пробега. Например, известно, что электромобиль "Фольксваген" с грузопассажирским кузовом потребляет при эксплуатации в городских условиях около 0,8 кВт⋅ч/км. При экономном режиме пробега на дальнее расстояние он расходует только 0,4 кВт⋅ч/км, при смешанном движении - 0,6 кВт⋅ч/км. Если в расчетах использовать ночной тариф электроэнергии, то стоимость энергии, действительно, составит приблизительно 1/4 стоимости потребляемого бензина.

Однако при общей экономической оценке электромобиля необходимо рассматривать и замену аккумуляторов, которые очень дороги и имеют небольшой срок службы. В стоимость затрат следует включить также ремонт аккумуляторов и самого автомобиля, а также амортизационные отчисления на автомобиль и оборудование для его обслуживания. Системы тиристорного регулирования электромобилей также стоят дорого, так что после суммирования всех составляющих выясняется, что экономия затрат весьма проблематична. В качестве примера в табл. 15 А и Б приведены параметры и калькуляция эксплуатационных затрат автомобиля марки ЭМА-2 (ЧССР), в которую не включены амортизационные отчисления на легковой автомобиль.

Таблица 15.А. Параметры опытных электромобилей ЭМА-1 и ЭМА-2
Таблица 15.А. Параметры опытных электромобилей ЭМА-1 и ЭМА-2

Таблица 15. Б. Калькуляция эксплуатационных затрат электромобиля ЭМА-2 (без учета амортизационных отчислений на автомобиль)
Таблица 15. Б. Калькуляция эксплуатационных затрат электромобиля ЭМА-2 (без учета амортизационных отчислений на автомобиль)

Поскольку для зарядки аккумуляторов потребляется энергия от тепловых электростанций, нужно учесть все расходы, возникающие в процессе превращения энергии, начиная от расходов на уголь или нефть и кончая затратами энергии ведущими колесами электромобиля. Эффективность каждой из стадий превращения энергии исходного топлива в энергию, используемую в электромобиле, приведена ниже, %:


Начальная стоимость электромобиля всегда будет выше, чем автомобиля с бензиновым двигателем вследствие главным образом высокой цены аккумуляторов. При этом срок службы аккумуляторов, определяемый числом циклов его перезарядки, весьма невелик и составляет около 50 000 км. Неприемлемо также и то, что чем выше плотность энергии, тем меньше срок службы аккумуляторов, а следовательно, тем выше их стоимость. Сам электродвигатель почти не нуждается в текущем ремонте, но аккумуляторы, как показывает опыт, все же требуют ремонта после пятнадцати циклов перезарядки. Если они к тому же составлены из небольших элементов, то контроль за состоянием соединений и электролитом требует длительного времени. Использование более крупных элементов хотя и снижает повреждаемость соединений, но усложняет замену аккумуляторов и их транспортирование, так как масса батареи аккумулятора составляет 400-800 кг.

Другой нерешенный пока вопрос заключается в том, что удобнее: зарядить аккумуляторы на автомобиле или заменить их другими. Хотя при зарядке отпадают манипуляции с тяжелыми аккумуляторами, но необходимо каждый час проверять штепсельный разъем зарядного устройства и ждать 6-8 ч, пока аккумулятор полностью зарядится. Легковые автомобили используются многими их владельцами в основном для поездки на отдых, что обычно связано с длительной дорогой до места назначения. После отпуска автомобиль стоит в гараже или на стоянке.

Замена аккумуляторов могла бы увеличить фактический запас хода, однако это требует очень хорошей организации обслуживания. Для этого прежде всего нужно было бы унифицировать размеры и способ монтажа аккумуляторов в электромобиле. При этих условиях пользователи не покупали бы аккумуляторы, а брали их напрокат, что очень удобно, так как не надо заботиться о состоянии аккумулятора. При этом, однако, пользователь не будет иметь представление о состоянии аккумулятора, который он только что вмонтировал. В то же время ускорение замены аккумуляторов и для конструкторов автомобилей остается по-прежнему очень сложной задачей.

С экономической точки зрения, важно также, каким способом производится электроэнергия. В настоящее время большинство электростанций - тепловые, работающие на нефтяных топливах, поэтому использование электромобилей не повлияло бы на снижение расхода нефти. Ранее, в табл. 2 уже были представлены данные об эффективности производства различных топлив из угля. С энергетической точки зрения, электромобиль также не слишком выгоден, поэтому в будущем должны использоваться экологически чистые источники энергии, которые дадут и дешевый электрический ток. Об этом будет рассказано далее, в главе о перспективных топливах.

Однако в любом случае необходимо решить вопрос об использовании электроэнергии в электромобиле. Например, если отапливать автомобиль электрическим радиатором, то это существенно увеличит расход энергии из электрического аккумулятора. Для этой цели можно применять аккумулирующие теплоту камни, нагреваемые другим источником энергии.

В настоящее время, как отмечалось в 6.2, имеются сообщения о гибридных схемах из инерционных и электрических аккумуляторов. Срок службы электрического аккумулятора зависит также от интенсивности его разрядки. Использование энергии маховика при разгоне автомобиля позволяет существенно уменьшить массу электрического аккумулятора и увеличить срок его службы. При движении с небольшой нагрузкой маховик может быть запущен током от электрического аккумулятора. Это, однако, предъявляет большие требования к системе регулирования электрического тока. В такой гибридной схеме также требуется наличие сигнализации о мгновенном количестве энергии, запасенной в маховике, что необходимо знать в случае совершения обгона.

Хранение электроэнергии в аккумуляторе связано с относительно большими ее потерями, и поэтому аккумулятор необходимо дозаряжать даже в том случае, когда автомобиль не находится в эксплуатации.

предыдущая главасодержаниеследующая глава














© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://motorzlib.ru/ 'Автомобилестроение, наземный транспорт и организация движения'