IT News

2 Toyland Audi Q7

Какой же сорванец не хочет стать обладателем настоящего автомобиля, который внешне отличается от взрослого разве что только размерами! Лицензированный заднеприводный электромобиль данного бренда во многом повторяет дизайн известного оригинала. В линиях кузова сохранены агрессивные черты, которые подчеркивают мощь и надежность средства передвижения. Вместительный салон оборудован удобным кожаным креслом с высоким подголовником и ремнем безопасности, мини-торпедой, педалью для набора скорости, которая может достигать 7 км/ч.

Всего здесь предусмотрено 3 скоростных режима – 2 передних и задний. Работающий в радиусе 30 метров через Блютуз пульт ДУ позволяет родителям своевременно контролировать ситуацию. Из технического оснащения в качестве преимуществ владельцы транспорта в отзывах выделяют оптимальную по мощности пару моторов (по 35 Вт каждый) и оборудование амортизаторами всех колес, которые, кстати, изготовлены из прочной резины. Плюсами модели для детей весом до 35 кг также являются разъемы для подключения SD-карты, USB, наушников и радиоприемника.

Преимущества и предназначение

У электромобилей появляется все больше шансов полностью заменить своих собратьев — бензиновые автомобили! В этом нет ничего удивительного, ведь положительные стороны электрических новинок налицо. Большинство деталей, необходимых для обычной машины, теряют свой смысл. Соответственно, упрощается уход и уменьшается трата средств. Изобретая самый лучший электромобиль, человечество, борясь за чистоту планеты, действительно совмещает удобство личного пользования со свежестью воздуха, не причиняя никому вреда.

Видео о преимуществах электромобилей:

Продолжая восхищаться этими передвижными электроустройствами, нельзя не добавить, что их уровень шума весьма низок. Горожане смогут радоваться тишине. Государства многих стран идут навстречу владельцам и отменяют либо занижают сумму налогов. При этом затраты на электроэнергию значительно ниже, чем на бензин. Источником зарядки электромобиля может служить не только сеть. При этом водитель такого авто чувствует себя более независимо. Осознание того, что автомобиль не загрязняет атмосферу, «расправляет крылья».

Принцип работы и устройство электромобиля

Дата
Категория: Транспорт

Электромобили двигаются под действием электричества, которое первоначально попадает к ним из обычной домашней электросети и запасается в автомобильных перезаряжаемых аккумуляторах.

Такому автомобилю не нужна коробка передач, применяемая в двигателях внутреннего сгорания. Потому что вал электродвигателя здесь присоединен прямо к колесу. Электричество питает мотор, и мотор крутит колесо, которое двигает машину. Сейчас сделаны опытные электромобили с одноразовым запасом энергии на борту, достаточным для 130-мильного пробега. Эти автомобили намного меньше загрязняют окружающую среду и работают значительно тише, чем автомобили, «кушающие» бензин. Пожалуй, главным недостатком электромобиля является то, что ему требуется шесть часов на полную зарядку аккумуляторов.

Автомобиль с автоматической коробкой передач

Если взглянуть на приборную панель электромобиля (рисунок выше), то видно, как просто сделан рычаг управления передачами, — по той причине, что в машине нет коробки передач. Все, что должны показывать приборы на панели, это число оборотов в минуту двигателя, скорость автомобиля и уровень зарядки электрической батареи.

Каким образом электрическая энергия вращает колеса

Принципиальная схема электромобиля

Электромобиль движется под действием электрической энергии, которую он первоначально запасает в своих аккумуляторах (рисунок ниже). При движении автомобиля электрическая энергия приходит на электромагнитный разъем. Оттуда под управлением водителя и сигналов от датчиков энергия поступает на электродвигатели, которые крутят колеса и заставляют автомобиль двигаться.

Подзарядка «севших» аккумуляторов электромобиля

Схема заряда аккумуляторов электромобиля

Электро-зарядное устройство автомобиля нужно для того, чтобы бортовые аккумуляторы накопили новую электрическую энергию взамен истраченной на движение автомобиля. Устройство получает энергию для зарядки через обычную электро-розетку, какие стоят в жилых домах.

Энергия передается прямо на колеса

Мощный постоянный магнит, находящийся внутри электродвигателя, позволяет вращать колесо без ведущего вала и шестеренок, применяемых в обычных автомобилях. Поэтому в электромобиле нет дифференциала, передаточных устройств с шестеренками и коробки передач. Энергия там идет от электродвигателя прямо на колеса.

В модели электромобиля «Дестини 2000» (Destiny 2000) сочетается применение солнечных панелей и аккумуляторов с кузовом из стекловолокна.

Назначение и область применения электрических машин

Уровень развития цивилизации во многом определяется количеством энергии, используемой человеком. В настоящее время в наиболее развитых странах на одного человека приходится свыше 10 кВт энергии всех видов. Электрическая энергия среди них составляет наибольшую долю. Это обусловлено замечательными достоинствами электрической энергии перед другими видами энергий:

  • она удобно передается на большие расстояния от мест производства к местам потребления;
  • сравнительно просто и экономично преобразуется в другие виды энергии;
  • легко управляется.

Потребность в электроэнергии непрерывно растет, особенно в настоящий период в связи с ростом автоматизации и созданием технологических процессов, непосредственно использующих электрическую энергию. Электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях из энергии органического или ядерного топлива либо энергии движущейся воды и ветра. При помощи паровых, гидравлических или другого рода турбин эти виды энергии преобразуются в механическую энергию вращения, которая затем в электрической машине, называемой генератором, преобразуется в электрическую энергию.
При использовании электрической энергии часто требуется обратное преобразование ее в механическую (привод станков, механизмов, колес и т.п.). Такое преобразование также осуществляется при помощи электрических машин, называемых двигателями.
Передача электрической энергии от мест производства (электрические станции) к местам потребления (узлы нагрузки) осуществляется посредством электрических сетей, основным элементом которых является линия электропередачи (ЛЭП). Экономичность передачи электрической энергии тем выше, чем выше напряжение на линии. Генераторы и двигатели выполнять на большие напряжения нерационально. Обычный уровень напряжения мощных электрических машин составляет 10-20 кВ, а машины массового применения имеют напряжение 380 В, в то время как напряжение на линиях электропередачи достигает 1150 кВ. Поэтому между генераторами на электростанциях и потребителями в узлах нагрузки происходит дополнительное преобразование электрической энергии с целью повышения напряжения, а затем обратного его снижения. Такое преобразование осуществляется с помощью трансформаторов (Тр). В простейшем случае рассмотренный процесс преобразования энергии можно представить схемой, изображенной на рис. 1.1.
Наряду с большой энергетикой электрические машины получили широкое применение в системах автоматического управления и бытовой технике в качестве двигателей исполнительных механизмов либо различного рода электромеханических преобразователей и датчиков.

Во всех системах большой или малой мощности, где используются электрические машины, их рабочие свойства во многом определяют поведение и свойства этих систем. Поэтому знание основ теории электрических машин необходимо каждому специалисту, работающему в любой из сфер производства, распределения или потребления электрической энергии.
Данный курс лекций посвящается рассмотрению конструкции основных типов электрических машин, принципу их действия, анализу электромагнитных процессов, связанных с преобразованием энергии в электрической машине, расчету характеристик и режимов работы в различных условиях эксплуатации, а также методам испытаний и определения параметров электрических машин.

Зарядная инфраструктура для электромобилей заправки

Зарядная станция «Ensto EVC 100» фирмы «Revolta»

Важную роль в «продвижении» электромобилей в России играет внедрение соответствующей зарядной инфраструктуры – зарядных станций (в обиходе их часто называют «электрическими заправками»).

Несмотря на то, что зарядить электромобиль можно от обычной розетки, как правило, за 7 – 8 часов, – это время часто является неприемлемым. На станции экспресс-зарядки электромобиль можно подзарядить за полчаса – час, что существенно быстрее. Создание подобной сети зарядных станций делает электромобиль столь же удобным, как автомобиль с ДВС.

Развитием зарядной инфраструктуры в России занимается фирма «Revolta». Ею была заявлена цель – создать 2000 зарядных станций. Они должны появиться в Москве, Санкт-Петербурге, Краснодаре, Самаре и Калуге.

Зарядная сеть «Revolta» (на 15.04.2014)

Известные схемы

Супермаховик – маховик, изготовленный навивкой из волокон или лент на упругий центр. Удельная энергия супермаховика на порядок больше значений данного параметра для лучших монолитных маховиков, к тому же он обладает свойством безопасного разрыва, не дающего осколков .

Такие схемы осуществлены в новейших опытных образцах гибридных электромобилей фирм Mechanical Technology Inc.(США), EDO Energy (США), и известной Ливерморской национальной лаборатории (LLNL, США) . Удельная энергия супермаховиков из кевлара и графита, достигающая сотен Вт·ч/кг, снижает его необходимую массу до нескольких килограммов (при удельной энергии 200 Вт·ч/кг, для накопления 2 кВт·ч потребуется супермаховик массой всего 10 кг). Однако электромашина накопителя, необходимая здесь помимо тягового двигателя, и рассчитанная на максимальную мощность и поэтому весьма тяжелая, снижает эффективность этой схемы. К тому же она, как и тяговый двигатель должна быть обратимой (и мотором, и генератором), что дополнительно усложняет привод.

Оригинальную схему гибридного силового агрегата с маховичным накопителем и электромеханическим приводом предложила, изготовила и испытала фирма «BMW» (Германия). Несомненным преимуществом данного технического решения является наличие только одной электромашины, что снижает массу и приближает его к автомобильным схемам (рис. 1). Тип маховика фирма «BMW» в отчете не уточняет, поэтому используемый накопитель условно назван просто «маховичным».

Рис. 1. Схема гибридного силового агрегата с маховичным накопителем и электромеханическим приводом фирмы «BMW» (Германия):
1 – источник тока; 2 – система управления; 3 – обратимая электромашина; 4 – дифференциальный механизм; 5 – мультипликатор; 6 – маховичный накопитель; 7 – главная передача

Источник тока 1 через преобразователи и систему управления 2 связан с обратимой электромашиной 3, рассчитанной на максимальную мощность электромобиля. Электромашина 3 через сложный дифференциальный механизм 4 с мультипликатором 5 связана с маховиком 6 накопителя и главной передачей 7. В результате масса источника тока 1, например, топливного элемента, может быть выбрана исходя из удельной энергии, а не удельной мощности, что снижает ее для электромобиля и электробуса с пробегом, соответственно, 400 и 600 км до 100…150 и 700…1000 кг. Это вполне приемлемо для данных транспортных средств.

Однако непременным недостатком всех схем с электроприводом остается наличие тяжелого и сложного обратимого электродвигателя. Это отражается на экономичности привода и его массе, включая систему преобразователей тока. Мощная электромашина неэкономична при работе на малых мощностях, характерных для разгона (зарядки) маховичного накопителя. Кроме того, в схеме, помимо главной передачи, присутствует сложный по конструкции и управлению дифференциальный механизм с мультипликатором и тремя системами фрикционного управления (муфтами или тормозами), что усложняет и удорожает привод.

Электробус

На рис. 3 представлена схема городского электробуса новой концепции. Эта схема предоставляет устройству большую гибкость, чем в изображенной на рис. 2 структурной схеме.

Рис. 3. Схема городского электробуса новой концепции:
1– источник тока; 2 – электродвигатель; 3 – механизм реверса; 4 – коробка отбора мощности; 5 – планетарный дисковый вариатор; 6, 7 – карданные передачи; 8 – главная передача; 9 – коническая зубчатая передача; 10 – супермаховичный накопитель

Здесь блок супермаховичного накопителя 10, снабженный своим редуктором 9, расположен независимо от остальных агрегатов и мягко подвешен на раме для уменьшения и без того небольших гироскопических усилий при горизонтальном расположении супермаховика. С помощью коробки отбора мощности 4 и карданных передач 7 этот блок может связываться с вариатором 5 как независимо, так и совместно с электродвигателем 2. Этот электродвигатель может быть соединен с вариатором 5 и независимо от супермаховика, и играть роль полноценного тягового двигателя, в основном, на стационарных режимах движения. Несмотря на то, что электродвигатель 2 в этом случае несколько увеличивается по мощности и массе, энергоемкость супермаховичного накопителя может быть существенно снижена, реально до 0,5 кВт·ч. Это позволяет изготовлять супермаховик из такого стабильного и сравнительно дешевого материала, как стальная углеродистая проволока. Выход из строя (разрыв) супермаховика настолько безопасен, что тяжелого защитного кожуха, существенно превышающего по массе сам маховик, и необходимого при маховике из углепластиков, не требуется. Вариатор позволяет тяговому электродвигателю работать в эффективном диапазоне крутящих моментов и частот вращения, передавая только часть мощности, необходимой для движения электробуса, что благоприятно для его работы.

Следует заметить, что проблема создания эффективного электромобиля, уже давно актуальная в технически развитых странах мира, приобретает особую актуальность в настоящее время в России, благодаря новым программам разработки электромобилей, в которых участвуют и авторы данной статьи.

Источники информации:

  1. Гулиа Н.В. Накопители энергии. – М.: Наука, 1980. – 150 с.
  2. Electric & hybrid vehicle technology’ 95. The international review of electric and hybrid vehicle design and development. UK & International press. – 1995. – 304 с.
  3. Der neue elektro – 3er von BMW – glied einer langen entwicklungskette. Kolloquium fahrzeug- und motorentechnik. 15…17 Oktober 1991. Eurogress Aachen. – 47 p.
  4. Отрохов В.П., Гулиа Н.В., Петракова Е.А., Юрков С.А. Бесступенчатая коробка передач для ЗиЛ-5301 // Автомобильная промышленность. – 1998. – №7.

6 февраля 2000 года

Электронная версия:

НиТ. Cтатьи, 1997

Принцип работы и устройство

Электродвигатель включает в себя статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. Электроэнергия, поступающая на обмотки мотора, преобразуется в механическую энергию вращения.

Благодаря развитию технологии электродвигатели нашли применение в разных отраслях, например, автомобилестроении. Причем они способны использоваться либо отдельно, либо совместно с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Последний вариант – гибридные авто.

От электродвигателей, применяемых на производствах, агрегат для авто отличается малыми габаритами, но повышенной мощностью. К тому же современные разработки все больше отдаляют двигатели для автомобилей от иных подобных устройств. Характеристиками электромобилей являются не только показатели мощности, крутящего момента, но и частота вращения, ток и напряжение. Поскольку от этих данных зависит передвижение и обслуживание авто.

Производство электромобилей в России

«ВАЗ Ellada»

был представлен электромобиль «ВАЗ Ellada»

Технические характеристики «ВАЗ Ellada»
Габаритные размеры Длина, мм 4040
Ширина, мм 1700
Высота 1500
Максимальная мощность двигателя, кВт 60
Номинальная ёмкость аккумуляторной батареи, кВт∙ч 13
Максимальная скорость, км/ч 140
Пробег на одной зарядке, км 140
Электробус «Тролза 52501»

В России также предлагается для покупки электробус (электрический автобус) «Тролза 52501», разработанный производителем троллейбусов из г. Энгельс (Саратовская область). Он создан на базе низкопольного троллейбуса «Тролза 5265», что упрощает его эксплуатацию в парках общественного транспорта. Целью создания электробуса стала задача модернизации транспортной городской сети за счет исключения недостатков как автобусов (вредные выбросы), так и троллейбусов (контактная сеть).

«Тролза 52501» – это современное электрическое транспортное средство. Потребление электробусом электричества снижено на 35 – 40 % по сравнению с обычными троллейбусами, благодаря микропроцессорной системе управления тяговым приводом и рекуперативному торможению. Разработчики утверждаю, что их электробус почти в 2 раза экономичнее троллейбуса, а автобуса – в 6 раз.

Отметим, что «Тролза 52501» использует отечественные аккумуляторные батареи производства ООО «Лиотех», которые обеспечивают его работу в течение смены без подзарядки (заряд батарей позволяет преодолевать до 250 км пути). При этом время подзарядки используемых литий-ионных накопителей не превышает 3 часов (от высоковольтной сети).

Технические характеристики электробуса «Тролза-52501»
Габаритные размеры Длина, мм 11680
Ширина, мм 2520
Высота 3370
Масса Конструкционная, кг 12000
Максимально допустимая (полная), кг 18000
Двигатель Тип Асинхронный с воздушным охлаждением
Максимальная мощность, кВт (л. с.) 120
Номинальная ёмкость аккумуляторной батареи, кВт∙ч 144
Максимальный преодолеваемый подъём, % 22
Максимальная скорость, км/час 75
Пробег на одной зарядке, км до 250
Пассажировместимость, чел. 82(21)+1
Электромобиль «E-Car GD04B»

Также стоит упомянуть, что в Россию завозятся небольшие партии китайских электромобилей «E-Car GD04A (GD04B)», которые дорабатываются уже на месте для увеличения характеристик. Можно ли считать их российским проектом, остается под вопросом.

Технические характеристики «E-Car GD04A (GD04B)»
Габаритные размеры Длина, мм 3350
Ширина, мм 1450
Высота 1500
Аккумуляторная батарея Тип гелевая свинцово-кислотная
Номинальная ёмкость, кВт∙ч 12
Максимальная мощность двигателя, кВт 4
Максимальный преодолеваемый подъём, % 20
Максимальная скорость, км/ч 50
Пробег на одной зарядке В теплое время года, км до 150
зимой с включенной системой отопления, км не менее 30

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.

Казалось бы, такие машины вплотную приблизились по ряду важнейших показателей к автомобилям с ДВС. На первый взгляд, у электромобилей появилась  достаточная автономность и приемлемая динамика разгона. Также можно выделить простоту эксплуатации, низкие расходы на содержание и обслуживание, что обязательно должно склонить разумных потребителей к выбору именно электрического авто. Однако на практике все выглядит несколько иначе.

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.

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.

Если же при этом стиль вождения активный (постоянно превышает среднюю скорость 60 км./ч), тогда вполне можно рассчитывать и на все 50%. Получается, если производитель обещает 140-160 км на одном заряде, то данный показатель предполагает езду со скоростью не более 70 км/ч, и то при условии полностью исправной батареи (без потери емкости аккумулятора).

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.

2 RiverToys Е005КХ

Известный во всем мире производитель детского транспорта RiverToys представляет отличную модель электроквадроцикла. Она имеет очень привлекательный для детей внешний вид: ультрасовременный корпус со светящимися фарами, расположенный на огромных колесах со стильными дисками. Движение начинается с нажатия на педаль, а максимальная скорость равна 6 км/ч. Электромобиль отличается высокой проходимостью, большой грузоподъемностью (до 40 кг) и 2 емкими аккумуляторами 6V/7 Ач. Мощный двигатель позволяет ребенку чувствовать себя настоящим водителем. Удобное посадочное место обеспечивает правильное положение спины и не вызывает болевых ощущений даже при долгих поездках. Квадроцикл создан специально для езды на улице, детской площадке и т. д.

Перспективы развития рынка личного электротранспорта

Одним из главных факторов, почему китайские электромобили и продукция других стран не вытеснили до сих пор бензиновых и дизельных предшественников, является их высокая стоимость. Добавим к этому отсутствие доступного ремонта и количества специалистов, досконально знающих электрический двигатель. Ну и, наконец, запас хода и небольшое на данный момент число заправочных терминалов тормозят наступление бума на электрокары.

Renault ZOE

Нижеприведенный рейтинг поможет потенциальным покупателям выбрать для себя самый дешёвый электромобиль в России, соответствующий и по другим характеристикам. Однако кроме стоимости, при его составлении учитывались также такие критерии, как запас длительности хода и скорость заряда батареи. Остальные параметры получили второстепенное значение.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *