Автомобіль з двигуном внутрішнього згоряння здається нам настільки рідним і звичним, що сама ідея володіння транспортним засобом на електричній тязі бачиться нам не менш абсурдною, ніж, скажімо, політ на Марс в найближчий тиждень.
Давайте з’ясуємо, чи насправді хороші електричні автомобілі.
Кожен електрокар принципово влаштований не складніше, ніж, скажімо, моторчик для функціонування склопідйомників. Основна проблема, з якою стикаються виробники подібних машин – забезпечення електричними енергетичними ресурсами автомобіля. Очевидно, що тягнути за автомобілями дроти до найближчої електростанції не представляється можливим. Але давайте спочатку розберемося в пристрої автомобіля на електричній тязі. Найпростіше вловити суть буде при переобладнанні класичної машини, яку приводить у руху двигун внутрішнього згоряння, в електричну, адже все пізнається в порівнянні.
Одного разу рядовий житель Сполучених Штатів Америки на ім’я Джон Мауні твердо вирішив відмовитися від використання будь-яких видів спалюваних енергоресурсів, в тому числі і палива для автомобілів. Він взяв свій Geo Prism тисяча дев’ятсот дев’яносто четвертого року випуску, що представляє собою Toyota Corolla, що випускається спільно з концерном Дженерал Моторс під унікальною маркою, і викинув його двигун внутрішнього згоряння на звалище. Крім того в утиль вирушило ще велика кількість компонентів автомобіля: труби для відводу відпрацьованих газів, система охолодження двигуна внутрішнього згоряння, бак для палива, коробка зчеплення і каталітичний нейтралізатор. Під капотом з’явилося багато вільного місця, проте це тривало недовго – більшу частину місця тут зайняв новенький електромотор. Він був підключений до механічної трансмісії, зафіксованої на другий передачі, яка не зазнала модернізації і залишилася стандартною. Днище ж являло собою одну суцільну батарею. Вірніше було їх там цілих п’ятдесят – дві секції по двадцять п’ять штук дванадцятивольтних акумуляторів на основі свинцю.
На наступному етапі приводилися в порядок всі дрібниці автомобіля. До електричного мотору підключили гідропідсилювач керма, систему кондиціонування і головний гальмівний циліндр. Все це – стандартні частини. А ось невеликий резервуар для води довелося купувати, адже опалення встановлене за замовчуванням на автомобілі використовувало тепло двигуна внутрішнього згоряння. Для того, щоб перемикання між заднім і переднім ходом було зручним, треба було замінити важіль коробки перемикання передач. Місце горловини бака для рідкого пального палива зайняла розетка. Примітно, що зарядка акумуляторів може проводитися від електричних мереж з робочою напругою сто двадцять або двісті сорок вольт. Природно замість датчика палива на автомобілі було встановлено вольтметр. Всі інші системи автомобіля були залишенні Джоном Мауні без жодних змін.
Як же рухається цей автомобіль? Педаль прискорення була підключена до потенціалів в кількості двох штук, для підстраховки. Коли потенціали реєструють натиснення, спеціальний контролер, встановлений на машині приводить двигун в рух. Однак в цьому випадку розпізнається лише два положення – коли передача заряду здійснюється і коли її немає. Як же в цьому випадку забезпечити плавний рух автомобіля? Вся справа в тому, що частота вимірювання чутливих елементів складає близько п’ятнадцяти тисяч звернень в секунду. Аналогічну частоту спрацьовування має і контролер, який виконує функцію передачі живлення мотору. Таким чином, чим сильніше натиснута педаль прискорення, тим більше часу електричний мотор буде працювати. Завдяки тому, що встановлений електродвигун має вкрай широкий робочий діапазон оборотів, немає потреби у використанні коробки перемикання передач. Трансмісія тепер відповідає всього за одну операцію – задній хід. Слід зазначити, що сучасні електричні автомобілі цілком можуть здійснювати рух в зворотному напрямку без встановленої коробки перемикання передач – ротор електродвигуна просто починає здійснювати обертання в зворотному напрямку. Однак головна перевага схеми, використаної Джоном Мауни – це її геніальна простота.
Коли автомобіль був готовий до випробувань, з’ясувалося, що на повному заряді акумуляторів модернізований Geo Prism здатний подолати відстань в вісімдесят кілометрів, а його розгін до ста кілометрів на годину займається п’ятнадцять секунд. Загальний весь акумуляторних батарей становить близько півтонни і для їх повної зарядки необхідно дванадцять кіловат електроенергії. Головним недоліком системи є саме батареї з урахуванням їх неоптимального типу, адже вони можуть експлуатуватися приблизно на тридцять дві тисячі кілометрів пробігу, після чого їх треба замінити. В наш час є більш досконалі акумулятори, які поки ще не настільки доступні, проте в найближчій перспективі їх установка буде відносно доступною.
Настав час для того, щоб трохи згадати урок математики в школі. В середньому Geo Prism витрачає близько десяти літрів бензину на сотню кілометрів пробігу, таким чином, за вісімдесят кілометрів шляху двигуном внутрішнього згоряння буде використано вісім літрів бензину. Якщо порахувати вартість необхідної електроенергії для повної зарядки акумуляторів, вийде що автомобіль на електричній тязі в двадцять чотири рази вигідніше класичного автомобіля! Вражаюча цифра, чи не так?
Однак у цієї медалі є й сумні сторони. З огляду на те, що батареї вимагають заміни кожні тридцять дві тисячі кілометрів пробігу, вони потребують колосальних фінансових витрат, оскільки коштують вони близько двох тисяч американських доларів. Однак Джоном були використані давно застарілі технології, і машина була зібрана, грубо кажучи, в сараї. Промислові гіганти в області машинобудування здатні на набагато більші результати, які можуть вразити будь-кого. Радує тільки те, що виробництво таких автомобілів набирає обертів. Але ми з’ясували головне – автомобіль, який використовує електричну тягу, значно вигідніше в експлуатації класичного автомобіля, котрий використовує двигун внутрішнього згоряння.
Однак не все так просто, як здається. Купити транспортний засіб – це ще півсправи, адже його необхідно буде постійно технічно обслуговувати. І по тому і по іншому електромобілі програють класичним, адже високотехнологічне виробництво вимагає додаткових витрат і підвищує кінцеву ціну, з цієї ж причини вартість техобслуговування може неприємно здивувати. Але всі електромобілі володіють другою після економії важливою перевагою – через наявність малої кількості рухомих частин вони мають значно більш високу надійність, ніж автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння.
Ще одним важливим мінусом в експлуатації автомобілів на електричній тязі є необхідність постійно заряджатися від мережі і обмеженість максимального пробігу. Крім того, сам процес зарядки досить тривале явище і може тривати близько восьми годин, що робить дані автомобілі непридатними для подорожей. Виходить, що доля електрокарів – міська експлуатація. Але тут є одна річ, яка вимагає пояснення. Автомобілі на водневих установках по своїй суті – електрокари, відмінність полягає лише в тому, що на них встановлена мініатюрна електростанція, яка отримує електроенергію при розпаді водню, що дозволяє обійтися без використання важких і дорогих акумуляторних батарей. До того ж заправити повний бак водню займе не більше, ніж бак бензину або дизелю. Питання тільки в створенні відповідної інфраструктури. Ну що ж, поживемо – побачимо
