История электромобиля за рубежом

На рубеже веков интерес к электромобилям был настолько велик, что порой их производство и сбыт превышали такие же показатели в области автомобилестроения. Электромобили привлекали к себе внимание аккуратностью, бесшумностью, простотой управления и отсутствием выхлопных газов. Небольшой запас хода, необходимость частных подзарядок аккумуляторов или полной замены тяжелых батарей тогда мало смущали покупателей. В основном это были представители аристократии, и электромобиль в их глазах был чистенькой и удобной игрушкой - в отличие от пропахших бензином и маслом, чадящих и шумных бензиновых экипажей.
Во многих странах Европы и Америки число фирм, производивших электромобили,

исчислялось десятками. Однако, по мере совершенствования бензиномоторов , положение электромобилей сильно пошатнулось, так как малая энергоемкость свинцовых аккумуляторов не могла соперничать с такими же показателями двигателей внут

реннего сгорания. На одной зарядке электромобиль мог пробежать только несколько десятков километров. Автомобиль в этом отношении выгодно отличался от него. К тому же, электромобили были слишком тяжелыми из-за наличия громоздких батарей и тихоходными. Стоило увеличить скорость, как резко возрастал расход электроэнергии, и аккумуляторы быстро садились. Поэтому электромобилю - как, впрочем, и паромобилю - пришлось потесниться перед бензиномотором. Такова была реальность в области автомобилестроения в начале ХХ века

Тем не менее, электромобили не сразу уступили свое место автомобилям - они отчаянно сражались за него, поражая техников невиданным каскадом приспособлений и ухищрений, продолжая составлять конкуренцию бензиновым экипажам. Тогда появилось множество конструкций.

В 1901 году возникла заманчивая техническая идея использования электрической энергии в пожарном деле. Немецкая фирма "Юстус Кристиан Браун" выпустила самоходную пожарную линейку, движущей силой которой были электромоторы , получающие питание от тяжелых аккумуляторов . Установленные в ящиках и под сиденьями батареи, аккумуляторы вращали два осевых электромотора передних колес пожарной линейки общей мощностью 9,6 кВт. На линейке размещались 10 - 12 топорников и ствольщиков. Электромобили линейки были достаточно тяжелыми, развивали скорость не более 30 км/ч, радиус их действия носил ограниченный характер, т.к. существовала необходимость в частой перезарядке аккумуляторов, которая могла быть произведена только в пожарных частях, где имелось соответствующее оборудование. К безусловным преимуществам электроприводных машин можно отнести надежность в работе, безотказный запуск двигателя, легкость управления, простоту конструкции и меньшую по сравнению с паровыми аналогами стоимость. В дальнейшем немецкие фирмы выпускали модифицированные варианты электромобилей, в том числе с пожарным насосом.

Автомобиль с поворотной лестницей "Magirus", Электромобиль пожаротушения на шасси
выполненный на шасси фирмы "NAMAG" с приводом "Colner-Elektromobil-Werke Heinrich Scheele" с батареями,
от электрических батарей . 1910, Германия. находившимися под передним капотом. 1911, Германия.

Электромобилями занимались как отдельные известные изобретатели - такие, как, например, русский инженер Ипполит Романов, - так и крупные фирмы: французская “Жанго”, английская “Берсей”, австрийская “Лорнер” и другие. Наиболее популярны электромобили были в Америке. Так, в 1900 году там на 936 выпущенных автомобилей приходилось 1585 электромобилей! В Новом Свете существовало множество крупных компаний, занимавшихся сборкой и выпуском электрических экипажей. Одной из самых знаменитых тогда фирм была “Бейкер Мотор Винкл Компани” в городе Кливленде.

Изобретатель Уолтер Бейкер (1868-1955) считался основателем электромобильного бизнеса в Америке и вообще пионером американской моторизации. Получив в 1891 году диплом инженера, он увлекся электротехникой и свои лучшие годы посвятил созданию практичного легкового электромобиля для индивидуального пользования. Через 6 лет упорной работы он собственноручно построил первый электрический экипаж, а в 1899 году, вместе с Фредом Уайтом, основал свою фирму. С самого начала своего существования фирма У. Бейкера заявила о себе как о самом крупном производителе электромобилей. Первое детище Бейкера по своему внешнему виду почти ничем не отличалось от автомобилей Генри Форда, Олдеа или Паккарда тех лет. Это была легкая и высокая 2-местная тележка на 4-х велосипедных колесах с загнутым вверх передком и рулевым рычагом. Из-за наличия аккумуляторов электромобиль получился слишком тяжелым, и Бейкер оснастил его мягкой подвеской на эллиптических рессорах. Новинками тех лет были электрические фары и электрический гудок. Аккумуляторная батарея позволяла ездить 6-8 часов без подзарядки.

В 1901 году этот электромобиль был модернизирован. Он стал выглядеть солиднее - получил тент, руль и был оснащен двойным сиденьем со спинкой и подлокотниками. Аккумуляторы размещались под сиденьем, и электромотор в 0,75 лошадиных сил приводил в движение заднюю ось при помощи цепной передачи. Машина развивала скорость 30 км/час и на одной зарядке могла проехать 80 км.

В 1906 году новый электромобиль получил фальш-капот и более совершенный 2-местный кузов, напоминавший кресло-качалку. По внешнему виду его трудно было отличить от обычного автомобиля - его тип выдавало лишь легкое шуршание электромотора и отсутствие выхлопной трубы. Если же шофер приподнимал капот, то вместо бензинового двигателя там можно было обнаружить аккумуляторные банки. Чаще они размещались и под сидениьем. В 1910 году “Бейкер” получил закрытый кузов. Эту модель назвали лимузином. Он мог развивать скорость в 48 км/час.

Уолтер Бейкер старался использовать любую возможность прорекламировать лучшие качества своих машин и их возможности. Так, в 1902 году он решился побить абсолютный рекорд скорости бензиновых машин. На специальном низком электромобиле им была достигнута скорость 130 км/час! Она не превышала абсолютную, но наглядно демонстрировала возможности электротранспорта.

И все же слава электромобилей клонилась к закату. Бензиновые экипажи во всем превосходили их, а о загрязнении окружающей среды выхлопными газами в те времена задумывались мало. Но Бейкер не сдавался: в 1912 году он выпустил “Бейкер-электрик” с новыми, округлыми формами капота и кузова. Он стоил 2000 долларов - как самый хороший и скоростной спортивный автомобиль, поэтому мог найти себе хозяина лишь среди богачей. Для их соблазна электромобиль оборудовали особо роскошными кузовами и рекламировали их “необычно высокий запас хода в 100 км” и среднюю скорость в 22 мили в час, магнитные тормоза, особо мягкий и плавный ход”. Управление электромобилем было чрезвычайно простым и понятным любому человеку - даже далекому от техники. Достаточно было нажать одну педаль, чтобы машина поехала, и вовремя повернуть руль в нужную сторону, чтобы изменить направление движения. На некоторых моделях органы управления устанавливали у обоих передних мест и даже перед одним из задних. К этому времени в Америке еще оставались несколько компаний, делавших электромобили, но дни их существования были уже сочтены.

Электромобили “Бейкер” выпускались до 1916 года. Потом фирму Уолтера Бейкера проглотила компания “Оуэн Магнетик ”. Она производила уже нормальные бензиновые автомобили, и единственным напоминанием о прошлом фирмы были их необычная электрическая трансмиссия, включавшая в себя бензиновый мотор, вращавший генератор для питания 2-х тяговых электромоторов. Уолтер Бейкер уже не принимал участия в этих разработках. Оставшись верным электромобилю, он провел остаток дней в тишине и спокойствии на своей вилле в Лейквуде.

История электромобиля в России

(Из книги: Л.М. Шугуров "Автомобили России и СССР", ч.1 - М.: ИЛБИ, 1993)

Использование электрической энергии для самоходных экипажей в России началось на рубеже XIX и XX в. Живший во Франции русский изобретатель-электротехник Павел Николаевич Яблочков (1847-1894} занимался разработкой электродвигателя для экипажа и на одну из выдвинутых им идей электромобиля даже получил авторский документ - привилегию. Многие инженеры, конструировавшие в те годы электромобили, в своих исканиях шли на ощупь, путем экспериментов. Известный теоретик в области электротехники Владимир Николаевич Чиколев (1845-1898) разработал в 1879 г. теорию регулирования скорости движения электрических экипажей с помощью контроллеров и создал конструкцию для пуска электродвигателей. Но наибольших успехов добился Ипполит Владимирович Романов.

Петербургским изобретателем были спроектированы четыре модели электромобилей: двухместная, четырехместная, а также 17-местный и 24-местный омнибусы. Двухместный кэб и 17-местный омнибус построены по его проекту в 1899 г.

Малая модель следовала по конструкции наметившейся тогда оригинальной компоновочной схеме: передние колеса большого диаметра - ведущие, передача цепями от двух не связанных один с другим электродвигателей, под полом экипажа - силовая установка. Для управления машиной служили поворотные задние колеса меньшим диаметром, чем передние. Передние колеса подвешивались к стальной трубчатой раме на четырех винтовых пружинах, задние - на поперечной полуэллиптической рессоре. Все колеса - тележного типа, деревянные, со сплошными резиновыми шинами и бронзовыми втулками.

В кэбе позади двухместного салона помещался объемистый отсек для батарей, над которым - пост управления с сиденьем для водителя. Сбоку ящика с аккумуляторами находились две ступеньки, по которым водитель поднимался к посту управления.

Для замедления и остановки экипажа служили электрический рекуперационный и механический тормоза . Регулирование скорости движения в диапазоне от 1,5 до 35 км/ч осуществлялось девятиступенчатым контроллером.

Большое значение Романов придавал снижению массы электромобиля. Искушенный специалист по электротехнике, он прекрасно понимал техническую трудность создания легких аккумуляторов . Тем не менее именно в этом направлении он усиленно работа. Аккумуляторы конструкции Романова имели более тонкие пластины, чем большинство тогдашних батарей, и располагались не вертикально, а горизонтально. Масса решеток, составлявших основу этих пластин, равнялась 30% от общей массы, в то время как у аккумуляторов других конструкций этот показатель достигал 66%.

Электродвигатель собственной конструкции , легкий и быстроходный, развивал мощность 4,4 кВт, эквивалентную 6 л.с., при 1800 об/мин. И наконец, легкая рама из труб, рациональная конструкция ходовой части и кузова позволили довести массу двухместного электромобиля до 720 кг, причем из них 350 кг приходилось на аккумуляторы. Здесь следует отметить, что у одного наиболее совершенного электромобиля тех лет французского "Жанто" масса составляла 1440 кг, в том числе 410 кг приходилось на аккумуляторы.

Своей малой массой электромобили Романова обязаны и специальному легкому листовому материалу для панелей кузова. Его получали путем спрессовки холста и древесины, пропитанных органическими клеями. Такой материал мы сегодня назвали бы слоистым деревопластиком.

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.

Передние ведущие колеса, задние управляемые, размещение аккумуляторов и водителя позади салона - своего рода "перевернутая" схема традиционного автомобиля тогда была не редкость. Ее можно было встретить, в частности, на американских электромобилях "Илектрик кэрридж" и "Моррис-Сэлом" середины 90-х гг. При этом надо иметь в виду, что на довольно распространенных тогда конных наемных экипажах-кэбах возница тоже сидел позади салона и выше его, благодаря чему имел прекрасную обзорность. И.В. Романов, как У. Моррисон и Ш. Жанто, продолжили в своих электромобилях эту традицию.

Известно, что Романов спроектировал также и четырехместный электромобиль , но его подробное описание не сохранилось. Однако детали устройства электрического омнибуса на пятнадцать сидящих и двух стоящих пассажиров известны. Эту машину, как и двухместный экипаж, изобретатель
построил в 1899 г.

Источником энергии служили 44 аккумуляторные батареи, размещенные в восьми ящиках в задней части кузова. Они обеспечивали без подзарядки пробег 64 км - показатель неплохой и для современных электромобилей. Два двигателя общей мощностью 12 л.с. сообщали омнибусу, снаряженная масса которого составляла около 1600 кг, скорость 11 км/ч и позволяли двигаться также и задним ходом.

Подвеска колес у омнибуса была сделана на очень мягких продольных полностью эллиптических рессорах , дополненных винтовыми пружинами , а шины колес - сплошными резиновыми. Колеса вращались на шарикоподшипниках , для управления поворотом служила рулевая рукоятка . В оборудование омнибуса входили боковые сигнальные фонари, электрический прожектор, сигнальный звонок.

Такой омнибус подвергся испытаниям в феврале 1901 г. в Петербурге, признан представляющим удобство, безопасным для уличного движения и общественного пользования. Городская дума на этом основании разрешила И.В. Романову открыть в Петербурге регулярное движение их на десяти линиях.

Романов предполагал организовать акционерное общество для эксплуатации в столице 80 электрических омнибусов. Но довольно тяжелые финансовые условия, выдвинутое Городской думой, и отсутствие достаточных средств не позволили ему развернуть успешное начинание, хотя у него был готов и проект экипажа на 24 пассажира.

Бесшумность и отсутствие отработавших газов уже в те годы для городского транспортного средства имели существенное значение. И поэтому в том же 1901 г. на московском велосипедном заводе "Дукс" была изготовлена партия электрических десятиместных омнибусов для обслуживания гостиниц. По конструкции машина "Дукс" была менее совершенной, чем электромобиль Романова. Там передняя ось поворачивалась целиком на вертлюге, как у конных экипажей, хотя к тому времени на автомобилях и электромобилях уже применялась рулевая трапеция Жанто. Правда, для управления поворотом "Дукса" служило рулевое колес.

Новое — это хорошо забытое старое. История столетней давности, главными действующими лицами которой являются Томас Алва Эдисон, мистер Электричество, и Генри Форд, мистер Автомобиль, — наглядное тому подтверждение.

Картина 1912 года: дама заряжает свой фешенебельный электромобиль Columbia Victoria Mark 68. В начале прошлого века электромобили привлекали многих женщин простотой в управлении и обслуживании.

Когда-то привычные для нас машины с коптящим двигателем внутреннего сгорания считались экзотикой. Например, в 1900 году в крупнейших мегаполисах Востока США Нью-Йорке, Чикаго и Бостоне они едва составляли шестую часть автопарка, проигрывая по численности паровым и электрическим конкурентам. Не говоря уже о гужевом транспорте, который доминировал на рынке вплоть до начала 1920-х.

Королями дорог в те времена были паровики. Мощные, экономичные, всеядные, они за счет ломового крутящего момента демонстрировали отличную динамику и имели простую систему управления. Но совладать с ними могли только крепкие мужчины, не боявшиеся черной работы. Перед поездкой владелец должен был залить в систему несколько ведер воды, раскочегарить бойлер до рабочей температуры и лишь после этого усаживаться за руль. Во время движения нужно было внимательно следить за давлением пара и вручную регулировать подачу моторного масла на поршни.

Картина 1912 года: дама заряжает свой фешенебельный электромобиль Columbia Victoria Mark 68. В начале прошлого века электромобили привлекали многих женщин простотой в управлении и обслуживании.

Первые электромобили проигрывали паровикам и бензиновым автомобилям в цене и скорости. Но их покупателей — преуспевающих юристов, врачей и эмансипированных женщин — это не пугало. Изысканная публика с толстыми чековыми книжками обращала внимание на другое. Неоспоримыми преимуществами электрических экипажей были полная бесшумность, мгновенный запуск двигателя, элементарный алгоритм управления, исключающий переключения тугой кочерги коробки передач, и минимальное периодическое обслуживание при достаточном запасе хода в 40−60 км.

Причиной же относительной медлительности был слишком быстрый разряд свинцовых батарей в моменты пиковых нагрузок на мотор. Но если учесть, что на булыжных мостовых начала ХХ века лихачить было смерти подобно, этот минус считался несущественным.

Вы будете удивлены, но в начале ХХ века, когда о бензоколонках еще никто не слышал, а бензин продавался в аптеках, во всех крупнейших городах Америки уже существовали местные сети зарядных станций для электротранспорта. Например, в Детройте компания Anderson Carriage эксплуатировала три двухэтажные станции, каждая из которых могла принять одновременно более сотни машин. За $35 в месяц клиенты могли получить роскошный сервис: персонал отгонял электромобиль на ночь под крышу одной из станций, где его мыли, полировали, проверяли исправность подвески, меняли истощенную батарею на заряженную и в назначенное время возвращали владельцу. Кроме того, в Anderson Carriage каждый желающий мог купить или взять в аренду гаражное зарядное устройство.

Впрочем, при необходимости электрические лошадиные силы могли заткнуть за пояс кого угодно: на первых в истории США коммерческих автогонках, состоявшихся в 1896 году в Крэнстоне, электромобиль компании Riker не оставил пяти бензиновым соперникам ни единого шанса. Эта же машина с новым мотором в 1901 году установила первый в истории официальный рекорд скорости, пролетев милю за 63 секунды. Кроме того, электромобили были чертовски надежны — в них просто нечему было ломаться! Модели таких компаний, как Baker Electrics, Detroit Electrics и Rausch & Langs, годами не требовали ремонта силовой установки.

Компания Electric Storage Battery (ESB), производитель свинцовых аккумуляторов Exide, в Нью-Йорке имела собственный парк электротакси из нескольких десятков машин, а в Детройте 100 экипажей было в распоряжении Detroit Taxicab. Муниципальные службы эксплуатировали электрические кареты скорой помощи (в одной из них в свой последний путь отправился смертельно раненный президент Мак-Кинли), электрические пожарные машины и почтовые фургоны.

Этот электромобиль с двумя 50-киловаттными моторами и сотней двухвольтовых аккумуляторных ячеек стал первым дорожным транспортным средством, развившим 100 км/ч.Бельгийский автогонщик Камиль Женаци установил этот рекорд 29 апреля 1899 в окрестностях Парижа.

Всего же в 1899 году в Штатах насчитывалось 12 производителей электромобилей с суммарным объемом продаж свыше 1400 единиц в год. Причем на рынке были представлены даже гибридные модели — их выпускала компания Woods Electric из Чикаго. На скоростях до 25 км/ч они приводились в движение электромотором, а свыше этого — бензиновым двигателем.

Мистер Электричество

Было бы странно, если бы великий изобретатель (или, как утверждали злые языки, великий эксплуататор чужих талантов) Томас Алва Эдисон обошел вниманием столь многообещающий бизнес. В конце XIX века Эдисон искренне считал электричество своей вотчиной и был абсолютно уверен, что все, что крутится в Новом Свете, должно включаться в розетки электросетей постоянного тока Edison Electric Illuminating Company. В том числе и машины.

В 1895 году эксперимента ради он самостоятельно собрал переднеприводный электромобиль, а в последующие годы систематически пополнял свой автопарк электрическими экипажами других компаний. Ощутив на себе все неудобства, связанные с гаражной зарядкой батарей, в 1898 году Эдисон поручил своим инженерам разработать зарядное устройство для общественного пользования — что-то наподобие пожарного уличного гидранта. Эта штуковина размером с телефонную будку имела три розетки различных стандартов.

Отзывы владельцев электрических коней об электранте (так именовалось это устройство) были положительными, но развития идея не получила. Во‑первых, для коммерческого успеха зарядной сети были нужны сотни клиентов в день. Во‑вторых, Эдисон упрямо игнорировал концепцию переменного тока, предложенную Николой Теслой и промышленником Джорджем Вестингаузом. Поэтому для использования в районах, где были развернуты конкурирующие сети Вестингауза, электранты не годились. В-третьих, приборчик оказался «сырым» и частенько приводил к выводу батарей из строя.

Проиграв схватку за зарядную инфраструктуру, Эдисон и не думал сдаваться. Он понимал, что у электромобиля, помимо кучи бесспорных плюсов, имеется один серьезный минус — никудышная «дальнобойность». Поэтому Мистер Электричество решил разработать инновационные батареи, которые могли бы обеспечить электромобилям, считавшимся в то время «женскими игрушками», как минимум 100 миль пробега без подзарядки (тяжеленные пакеты свинцовых элементов Exide, заполонившие рынок в те годы, «тянули» всего на 40−50 км).

В 1900 году Эдисон с головой ушел в процесс создания 100-мильной батареи с щелочным электролитом. Методика поиска материалов для электродов — ключевых компонентов системы — была отражением характера этого человека. Инженеры Эдисона проводили тысячи экспериментов с сотнями сплавов и смесей в надежде отыскать их оптимальное сочетание. Гениальный Тесла называл такой подход блужданием в темноте, но, как ни странно, он давал результаты, и через четыре года на прилавках появилась железоникелевая батарея Edison Electric Illuminating Company, более чем вдвое выигрывавшая у свинцовых аналогов в удельной емкости.

Но уже в 1905 году Эдисону пришлось отозвать батарею с рынка — на разрекламированную новинку посыпались рекламации. Детище Эдисона категорически не желало работать при минусовых температурах, демонстрировало ужасающий уровень саморазряда во время хранения и было склонно к отказам из-за быстрого окисления контактов.

Тем не менее Эдисон продолжал совершенствовать свой щелочной аккумулятор и, наконец, в 1909 году отрапортовал об успешном завершении работы. Новая версия 100-мильной батареи, по заверениям Edison Electric Illuminating Company, была не только лишена прежних недостатков, но стала еще более емкой и могла прослужить в 3−10 раз дольше, чем свинцовые Exide. Для рекламы нового продукта Эдисон организовал автопробег протяженностью 1600 км на нескольких электромобилях популярных марок Bailey и Detroit Electric. В ходе гонки машины легко преодолевали заявленные 160 км без единой остановки, а процесс зарядки батарей «под горлышко» протекал вдвое быстрее, чем прежде.

Первый гибрид

Остается загадкой тот факт, что великий экспериментатор Эдисон не попробовал (или не захотел?) применить на практике известную к тому времени технологию рекуперативного торможения. Ее адаптация к электрической силовой установке могла бы удлинить «короткий поводок» электромобиля на 20−30% даже с обычным свинцовым аккумулятором. Справедливости ради надо сказать, это непросто даже сегодня, в XXI веке. Тем не менее электрические тормоза все-таки были созданы. В 1905 году их воплотил в металле инженер-электрик из Денвера Оливер Фритшле. Кроме того, независимо от Эдисона к 1908 году он построил собственную 100-мильную свинцовую батарею и с ее помощью совершил путешествие на электромобиле из провинциальной Небраски в Нью-Йорк. Даже в условиях дикой осенней распутицы машина Фритшле исправно пробегала по 160 км в сутки на одной зарядке. Первым научился оценивать остаточный километраж батареи тоже Фритшле. Он использовал для этого так называемый Milostat — калиброванный особым способом ареометр, настроенный для измерения плотности электролита.

И все же революции в автоиндустрии не получилось. Проект стоимостью $3,5 млн ($80 млн в нынешних ценах) провалился. Батарея Эдисона была хороша всем, кроме цены. Она стоила в 3,5 раза дороже свинцовой Exide. За эти деньги можно было купить новую «Жестяную Лиззи» и на оставшуюся сдачу полгода заправляться бензином.

Пожар в Уэст-Орандж

В этот момент в нашем электрическом сюжете появляется новый персонаж, долгое время остававшийся за кадром. Это не кто иной, как великий и ужасный Генри Форд. Надо сказать, что до конца своей жизни Форд буквально боготворил Эдисона. Эдисон же, благословивший Форда на разработку автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, в свою очередь относился к нему с огромной теплотой и уважением. Форд умел делать хорошие машины, а Эдисон знал толк в электричестве. Нет ничего удивительного в том, что эти незаурядные личности в один прекрасный день 1912 года приняли решение взорвать авторынок Штатов и наводнить его доступными автомобилями с логотипом Ford на капоте и аккумулятором Edison под ним.

Появление в США сетей переменного тока вовсе не облегчило жизнь владельцев электромобилей. Для зарядки аккумуляторов приходилось использовать преобразователь — динамотор с реостатом для понижения вольтажа. Динамотор — это агрегат, объединяющий в себе электродвигатель и генератор. Неудивительно, что до 50% весьма недешевой электроэнергии в этом устройстве, нагревавшемся, как утюг, «улетало» в атмосферу в виде тепла. Впрочем, уже в 1900 году компания General Electric выбросила на прилавки эффективный бытовой динамотор, а еще через год — дешевый ртутный выпрямитель.

Друзья не стали тянуть время и в обстановке секретности приступили к реализации идеи. Целевыми параметрами будущего бестселлера были выбраны разумная цена в пределах $500−750 и шикарный запас хода от 80 до 160 км. На заводе Форда в Хайленд-Парк инженеры Сэм Уилсон, Фред Аллисон и гуру электротехники Алекс Черчуорд в течение двух лет корпели над шасси и силовой установкой электрического Edison-Ford.

В качестве донора была выбрана неубиваемая рама из ванадиевой стали от Model T. Ее конфигурацию слегка видоизменили и вварили под сиденье подрамник для батареи. Подвеску и рулевое управление решили использовать без всяких изменений. Трансмиссия отсутствовала, а переключение на задний ход осуществлялось сменой полярности контактов. Поток крутящего момента от расположенного в корме электродвигателя постоянного тока (это же Эдисон!) на заднюю ведущую ось передавался посредством металлической цепи.

1906 год. Нью-Йорк, остров Манхэттен: выставочная колонна автомобилей с аккумуляторами Edison Electric Illuminating Company.

К 1913 году в Хайленд-Парке имелась как минимум одна экспериментальная машина. Во время дорожных испытаний из-за перегруженной кормы она продемонстрировала весьма посредственную управляемость, и в 1914 году по предложению ведущего инженера Ford Motor Company Юджина Фаркаша, соавтора «Жестяной Лиззи», исходная схема была радикально переделана. Фаркаш перекинул двигатель с кормы на передок, а для привода задней оси вместо цепи была использована схема, «слизанная» у Detroit Electric, — карданный вал и редуктор с червячной передачей. В целях улучшения развесовки шасси батарею пришлось разделить на два блока, один из которых оставили под сиденьем водителя, а другой поместили на подрамник мотора.

В итоге управляемость Edison-Ford стала вполне приемлемой, но в заданные боссами параметры машина все равно не вписывалась. Причиной тому были все те же злополучные железоникелевые батареи Эдисона. С ними происходила какая-то чертовщина. На стендах лаборатории Edison Electric Illuminating Company в Уэст-Орандж они вели себя великолепно, но как только их отправляли в Хайленд-Парк, начинались проблемы. Черчуорд не раз предлагал запустить практически готовую машину в серию со свинцовыми аккумуляторами, оставив Эдисону время для доработки его продукта, но Форда это предложение выводило из себя. Он просто не мог подвести своего кумира.

1912 год. Электромобиль Baker Electric с аккумулятором Томаса Эдисона завершил 1000-мильный автопробег.

В конце 1913 года слухи о секретном проекте просочились в прессу, и 11 января 1914 года Форд был вынужден дать интервью по этому поводу влиятельной The New York Times. Он признал, что в союзе с Эдисоном готовит к выводу на рынок доступный электрический автомобиль с батареей нового поколения. Эта батарея уже имеется в наличии, и она перевернет представления публики о возможностях передовых технологий, утверждал Форд.

Вскоре после этого стало известно, что компанией, аффилированной с капиталом сына Форда, Эдсела, тихой сапой были куплены контрольный пакет акций гидроэлектростанции в Ниагара-Фоллз, земельный участок под промстроительство на Вудвард-авеню в Детройте и подготовлен контракт по поставке в адрес Ford Motor Company 100 000 батарей компании Эдисона. В мае 1914 года под натиском репортеров Мистер Электричество заявил буквально следующее: «Терпение, господа! Скоро вы сами все увидите! Форд уже занимается заказом оборудования для завода. Я абсолютно убежден, что в больших городах — таких как Нью-Йорк — в ближайшем будущем электромобили будут доминировать над другими видами транспорта».

Эпилог

Шло время, но обещанный чудо-электромобиль Edison-Ford не появлялся. Форд тем временем взорвал настоящую бомбу, запустив первую в мире линию конвейерной сборки автомобилей и начал штамповать Model T как пуговицы — со скоростью одна машина за полторы минуты. Электрическая тема выдохлась, и лишь в конце декабря 1914 года газетчики пару дней вяло дискутировали о причинах загадочного пожара, уничтожившего лабораторию Эдисона в Уэст-Орандж со всей документацией. Но публика этого не заметила — первые полосы ведущих изданий уже были забиты сводками с Первой мировой…

Финал этой более чем десятилетней эпопеи выглядит скомканным и нелогичным. Сторонники теории заговоров объясняют случившееся давлением со стороны нефтяных компаний, а поджог лаборатории Уэст-Орандж — их последним «китайским» предупреждением Форду и Эдисону. Но, думается, все проще. Сто лет назад электричество не выдержало конкуренции с дешевым бензином, а электромобили с появлением электрического стартера Чарльза Кеттеринга потеряли свое главное преимущество — легкость запуска двигателя.

С ростом дорожной сети и появлением трансамериканских хайвеев покупателям стали нужны машины, способные совершать большие перегоны. Да и электрификация Америки шла неравномерно, в отличие от насыщения ее бензоколонками Standard Oil Company, которые можно было встретить в любой глухомани.

Что же касается Форда и Эдисона, то горевать из-за неудачи им просто не хватало времени. У каждого из них была куча работающих проектов и новых идей. А электромобиль? Электромобиль «притворился мертвым», чтобы воскреснуть на новом витке истории.

Электромобиль изменял скорость движения в девяти градациях от 1,6 до 37,4 км/час.

Энциклопедия Брокгауза Ф. А. и Ефрона И. А. описывает электромобили следующим образом:

Вторая половина XX века

Возрождение интереса к электромобилям произошло в 1960-е годы из-за экологических проблем автотранспорта, а в 1970-е годы и из-за резкого роста стоимости топлива в результате энергетических кризисов .

22-23 мая 2010 года переделанная в электромобиль Daihatsu Mira EV, творение Японского клуба электромобилей, проехала 1003,184 километра на одном заряде аккумулятора.

24 августа 2010 года электромобиль «Venturi Jamais Contente» с литий-ионными аккумуляторами, на солёном озере в штате Юта, установил рекорд скорости 495 км/ч на дистанции в 1 км. Во время заезда автомобиль развивал максимальную скорость 515 км/ч .

27 октября 2010 года электромобиль «lekker Mobil» конвертированный из микровэна Audi A2 совершил рекордный пробег на одной зарядке из Мюнхена в Берлин длиной 605 км в условиях реального движения по дорогам общего пользования, при этом были сохранены и действовали все вспомогательные системы, включая отопление. Электромобиль с электродвигателем мощностью 55 кВт был создан фирмой «lekker Energie» на основе литий-полимерного аккумулятора «Kolibri» фирмы «DBM Energy». В аккумуляторе было запасено 115 кВт·ч, что позволило электромобилю проехать весь маршрут со средней скоростью 90 км/ч (максимальная на отдельных участках маршрута составляла 130 км/ч) и сохранить после финиша 18 % от первоначального заряда. По данным фирмы DBM Energy электропогрузчик с таким аккумулятором смог непрерывно проработать 32 часа, что в 4 раза больше, чем с обычным аккумулятором. Представитель фирмы «lekker Energie» утверждает, что аккумулятор «Kolibri» способен обеспечить суммарный ресурсный пробег до 500 000 км .

29 ноября 2010 года победителем конкурса Европейский автомобиль года впервые объявлен электромобиль модели Nissan Leaf , получивший 257 очков .

В октябре 2011 года в России начал продаваться первый электромобиль - Mitsubishi i-MiEV. За первые три месяца был продан 41 электромобиль. Министерство энергетики США назвало i-MiEV самым экономичным автомобилем (http://www.fueleconomy.gov/feg/topten.jsp). Mitsubishi i-MiEV получил «Экологический знак качества» общероссийской общественной экологической организации «Зеленый патруль».

Сравнение с другими транспортными средствами

Электромобили отличаются низкой стоимостью эксплуатации. Ford Ranger потребляет 0,25 кВт·ч на один километр пути, Toyota RAV4 EV - 0,19 кВт·ч на километр . Средний годовой пробег автомобиля в США составляет 19 200 км (т. е. 52 км в день). При стоимости электроэнергии в США от 5 до 20 центов за кВт·ч стоимость годового пробега Ford Ranger составляет от $240 до $1050, RAV-4 - от $180 до $970.

Преимущества

Недостатки

Аккумулятор электромобиля

• Аккумуляторы за полтора века эволюции так и не достигли характеристик, позволяющих электромобилю на равных конкурировать с автомобилем по запасу хода и стоимости, несмотря на значительное усовершенствование конструкции. Имеющиеся высокоэнергоёмкие аккумуляторы либо слишком дороги из-за применения драгоценных или дорогостоящих металлов (серебро , литий), либо работают при слишком высоких температурах (рабочая температура натрий-серного аккумулятора - более 300 °С). Кроме того, такие аккумуляторы отличаются высоким саморазрядом. Одним из перспективных направлений стала разработка никель-металл-гидридных аккумуляторов с оптимальным соотношением энергоёмкости и себестоимости, однако из-за патентных ограничений на NiMH-аккумуляторы на электромобилях вынуждены применять свинцово-кислотные АКБ. Впрочем, энергоёмкость таких АКБ увеличилась за XX век в 4 раза (до 40-45 Вт·ч/кг) и они не требуют обслуживания в течение всего срока службы. Значительно повысить отдачу от аккумуляторов позволило применение электронных систем оперативного контроля за состоянием и зарядкой-разрядкой АКБ . Возможно выходом из этой ситуации будет применение топливных элементов, в частности дешевеющих PEM-элементов.
• Аккумуляторы хорошо работают при движении электромобиля на постоянных скоростях и при плавных разгонах. При резких стартах тяговые АКБ теряют много энергии. Для увеличения пробега электромобиля необходимы специальные стартовые системы, например, на конденсаторах , а также применение систем рекуперации энергии (экономия до 25 %).
• Проблемой является производство и утилизация аккумуляторов , которые часто содержат ядовитые компоненты (например, свинец или литий) и кислоты.
• Часть энергии аккумуляторов тратится на охлаждение или обогрев салона автомобиля, а также питание прочих бортовых энергопотребителей (например, свет или воздушный компрессор). Предпринимаются усилия, чтобы решить эту проблему с использованием топливных элементов , ионисторов и фотоэлементов .
• Для массового применения электромобилей требуется создание соответствующей инфраструктуры для подзарядки аккумуляторов («автозарядные» станции).
• При массовом использовании электромобилей в момент их зарядки от бытовой сети возрастают перегрузки электрических сетей «последней мили», что чревато снижением качества энергоснабжения и риском локальных аварий сети.
• Длительное время зарядки аккумуляторов по сравнению с заправкой топливом .
• Малый пробег от одного заряда. Литиевая батарея ёмкостью 24 кВт·ч при средних условиях движения (60-90 км/ч, ближний свет фар (фары на светодиодах), без отопления салона, без кондиционера) позволяет электромобилю проехать около 160 км. Использование кондиционера, отопителя салона, движение с частым разгоном/торможением, движение со скоростью более 90-100 км/ч, загрузка электромобиля пассажирами или грузом уменьшают пробег от одного заряда до 2-х раз (до 80 км).
• Высокая стоимость литиевых батарей, или высокий вес достаточно ёмких свинцовых батарей. Литиевая батарея ёмкостью 24 кВт·ч стоит порядка 6000-9000 $ (даёт около 160 км пробега). Свинцовые батареи весом порядка 400 кг позволяют иметь пробег всего около 80 км, к тому же свинцовые батареи очень не любят глубокого разряда. Использование большего количества свинцовых батарей приводит к перегрузке электромобиля, а использование литиевых батарей большей ёмкости сильно удорожает электромобиль. Другие типы батарей в электромобилях практически не используются.
• Ухудшение характеристик (ёмкости, при заряде и при расходе энергии) батарей на холоде.
• Деградация литиевых и других батарей с возрастом. В лучших моделях литиевых батарей через 5-8 лет остается менее 80 % емкости.
• Мощность вырабатываемая всеми современными электростанциями значительно меньше, чем мощность всех современных автомобилей. Вырабатываемой энергии не хватит на одновременную зарядку очень большого количества электромобилей. Однако следует учесть, что выработка бензина также требует электричества(до 5кВт*ч на литр), поэтому по мере уменьшении мирового потребления бензина мощности электростанций будут перераспределяться в сторону энергообеспечения электромобилей.
• Для стран с холодным климатом, особенно России, очень остро стоит следующая проблема. Для эффективного отопления салона машины средних размеров [Что? ] нужно минимум около 2 кВт тепловой мощности, в то время как в среднем при езде с равномерной скоростью на передвижение её же требуется всего нескольких сот ватт [источник? ] . Это соотношение хорошо согласуется с реально достигнутым КПД двигателя внутреннего сгорания при обогреве салона печкой от антифриза нагретого тяговым двигателем, и никак не влияет ни на топливную экономичность, ни на гарантированный пробег машины на определенном количестве топлива. [источник? ] При попытке эксплуатации электромобиля в тех же условиях и отоплении салона от тягового аккумулятора, пробег сокращается вчетверо, при этом достигнутые коммерчески приемлемые значения пробега на одной зарядке в 100-200 км - замерены без отопления салона. Разработчики электромобилей [кто? ] честно признаются, что электрического решения проблемы пока не существует, и ведут разработку электромобилей с автономным отопителем салона на жидком топливе (подобно устанавливавшимся ранее на машинах с воздушным охлаждением двигателя, например, на «Запорожцах »).

Сравнение с гибридными автомобилями

Преимущества

• Общая простота конструкции и управления в сравнении с гибридными автомобилями.
• Меньшее количество механических элементов и деталей.
• Более высокая надежность .
• Простота ремонта и обслуживания , а как следствие и более низкие затраты при эксплуатации .
• Меньшее загрязнение окружающей среды.
• Отсутствие необходимости в топливе . Однако стоит заметить, что некоторые гибриды тоже могут обходится без топлива (технология PHEV или Plug In Hybrid).
• Существенная экономия на 1 км пути в смешанном или загородном цикле.
• Более простая электроника, управляющая тяговой установкой, так как нет необходимости управлять отдельно разнородными двигателями.
• В большинстве случаев более низкая стоимость.
• Отсутствие трансмиссии в отличие от механических гибридов.
• Аккумуляторы электромобиля работают очень активно, а следовательно достаточно высоко нагреваются. Аккумуляторы же гибрида работают в более щадящем режиме и мало греются. Следовательно при низких температурах окружающей среды ёмкость аккумуляторов у гибридного автомобиля будет существенно снижаться.

Недостатки

• Большая масса аккумуляторов.
• Длительная зарядка аккумуляторов, однако существуют способы «быстрой зарядки» до неполной ёмкости батареи.
• В большинстве случаев низкие динамические показатели.
• В некоторых гибридах вообще отсутствуют электрические аккумуляторные батареи.
• Наиболее крупные автомобилестроительные компании после 2000-х уделяют мало внимания электромобилям в пользу гибридов.
• В некоторых моделях гибридных автомобилей возможна реализация тяги отдельно от ДВС и ТЭД. То есть при выходе из строя одного из них возможно движение только на другом.

Различные варианты реализации электромобиля

Электромобили оснащенные аккумуляторными батареями

Аккумуляторные электромобили являются самым первым и простым видом электромобилей. Первые работоспособные модели были построены ещё в конце XIX века. Активно использовались в США вплоть до 20-х годов XX века. В течение 30-40 гг. наиболее активно применялись в Германии. С 1947 г. широко используются в Англии.

Технико-экономические параметры данного типа электромобилей прежде всего зависят от характеристик применяемых аккумуляторных батарей. Величина желаемого пробега электромобиля на один заряд батареи (запас хода) прямо пропорциональна отношению веса аккумуляторной батареи к полному весу электромобиля. Зависимость веса батареи от грузоподъемности электромобиля значительно выше, чем зависимость веса карбюраторного двигателя от грузоподъемности автомобиля.

Батареи располагаются на шасси электромобиля чаще всего таким образом, чтобы имелась возможность: осуществлять быструю замену батарей аккумуляторов, легкого доступа к выводным штырям и отверстиям для заливки электролита. Для этого чаще всего батареи располагают в двух ящиках по бокам электромобиля.

Электромобили оснащенные топливными элементами

Характерной особенностью электромобилей оснащенных ТЭ является то, что масса энергосиловой установки не изменяется при изменении ее энергоемкости , а увеличение запаса хода может быть достигнуто за счет увеличения массы топлива в топливных баках (как в автомобилях с ДВС) .

Таким образом, с одной стороны ТЭ (топливные элементы) позволяют существенно повысить запас хода электромобиля, но с другой стороны топливо для них имеет высокую стоимость, а также может быть токсичным и при переработке в ТЭ выделять в атмосферу вредные вещества.

Комбинированные энергоустановки

В конце 60-х и начале 70-х годов был разработан ряд опытных образцов электромобилей с энергосиловыми установками типа «Аккумуляторные батареи - Топливные элементы» :

• В Англии на базе DAF 44 был создан электромобиль со смешанной системой питания от аккумуляторных батарей и от гидрозийно-воздушных ТЭ с удельной мощностью 160 Вт/кг. При разгоне основная нагрузка ложилась на батареи, в остальных режимах - на топливные элементы, подзаряжающие аккумуляторную батарею.
• В США на базе Austin A-40 был изготовлен электромобиль с комбинированной системой, включающей щелочные водородно-воздушные элементы и свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Запас хода достигал 320 км.

Электромобили использующие другие источники энергии

Электромобили на солнечных батареях

Существует множество конструкций электромобилей на солнечных батареях, так называемых «солнцемобилей», однако их общей проблемой является низкий КПД батарей (обычно порядка 10-15 %, передовые разработки позволяют добиться 30-40 %), что не позволяет запасать значительное количество энергии за день, сокращая суточный пробег; к тому же, солнечные элементы бесполезны ночью и в пасмурную погоду. Вторая проблема - дороговизна солнечных батарей.

Среди примеров солнцемобилей можно назвать прототипы Venturi Astrolab , Venturi Eclectic (дополнительно оснащённый ветровой установкой), концепт-кар ItalDesign-Giugiaro Quaranta (впрочем, энергии, которую накапливают солнечные батареи, хватает в нём разве что на питание бортовой электроники), итальянский Phylla , а также SolarWorld GT , который в 2012 году совершил кругосветный марафон . Последний оборудован двумя мотор-колёсами Loebbemotor номинальной мощностью 1,4 кВт каждое (пиковая мощность - 4,2 кВт каждое, или в сумме - 11,42 лошадиные силы). Благодаря малой массе (карбоновый кузов позволил добиться веса 260 кг, сам кузов весит 85 кг) и аэродинамически совершенной форме кузова (Сх = 0,137), удалось добиться максимальной скорости 120 км/ч. Круизная скорость - 50 км/ч (при работе моторов на номинальной мощности), на ней SolarWorld GT может проехать 275 км - больше, чем многие современные электромобили. Этот пробег обеспечивает 21-килограммовая литий-ионная батарея ёмкостью 4,9 кВч .

Также существуют гибридомобили, которые приводятся в движение как солнечной энергией, так и педалями. В основном это самодельные машины, однако существуют проекты по серийному выпуску подобного транспорта, в частности, SolarLab rickshaw и венгерский Antro Solo .

Для поощрения производства солнцемобилей и их популяризации существуют соревнования вроде трансавстралийского ралли «Всемирный солнечный вызов (англ. )». На подобных соревнованиях обычно состязаются студенты технических ВУЗов, создающие подобные модели в качестве дипломных работ.

Производство и эксплуатация

Инфраструктура зарядки электромобилей

Современное применение

2011 Chevrolet Volt

Электромобиль Reva NXR (Индия) ~9,995 евро

Электромобиль для коротких (до 40 км) поездок - NEV от Dynasty IT

Электроцикл украинского производства

Помимо этого, небольшие электромобили упрощённой конструкции (электрокары , электропогрузчики и т. д.) широко применяются для перевозки грузов на вокзалах , в цехах и больших магазинах , а также как аттракцион . В данном случае все недостатки в виде малого запаса хода и скорости, высокой собственной стоимости батарей и массы, перекрываются преимуществами: отсутствием вредных выхлопов и шума, что принципиально важно для работы в закрытых людных помещениях. Формально к электромобилям такие машины относить не принято из-за специфичности их применения.

Основной фактор, сдерживающий массовое производство электромобилей - малый спрос, обусловленный высокой стоимостью и малым пробегом от одной зарядки . Существует точка зрения, что широкое распространение электромобилей сдерживается дефицитом аккумуляторов и их высокой ценой. Для разрешения этих проблем многие автопроизводители создали совместные предприятия с производителями аккумуляторов. Например, Volkswagen AG создал совместное предприятие с Sanyo Electric , Nissan Motor с NEC Corporation , и т. д.

Имеющееся серийное производство

Электромобили производят множество автомобилестроительных компаний (Nissan, BMW, Mitsubishi, Сhevrolet и др.). Здесь представлены только компании, выпускающие преимущественно электромобили:

• Европа
  • Lightning car
• Болгария
  • БГ Кар

Модели электромобилей

Наиболее известными серийно выпускающимися моделями электромобилей можно считать: Toyota RAV4 EV , ZENN , ZAP Xebra , General Motors EV1 , Chevrolet Volt , Volvo C30 BEV , Tesla Roadster , Modec , Reva NXR, Renault серия Z.E., Nissan LEAF , Tazzari ZERO.

Лидеры рынка на конец 2011 года: Mitsubishi i MiEV , совокупные продажи в Японии и Европе достигли 15000 по состоянию на сентябрь 2011 года, в том числе 4000 единиц марки, как Peugeot ion и Citroën C-ZERO во Франции, Nissan LEAF , продажи достигли 15 000 единиц к сентябрю 2011 года.

Интеграция дома и электромобиля

Разрабатываются различные концепции интеграции электромобилей и жилых домов (анг. Vehicle-to-Home (V2H)). Например, старые аккумуляторы электромобиля могут несколько лет проработать в роли стационарных накопителей электроэнергии. Собранные вместе, снабжённые инвертором и сетевым фильтром 5-10 аккумуляторов от электромобиля Chevrolet Volt могут обеспечить несколько коттеджей или малый бизнес резервным питанием во время аварийных отключений на несколько часов .

Перспективы

Разрабатываются электрические автобусы на воздушно-цинковых (Zinc-air) аккумуляторах .

В России производители гибридов пока не видят больших перспектив развития рынка электромобилей. Аргументируют это отсутствием правительственной поддержки, большими географическими границами и акцентом на сырьевую экономику.

Планы автопроизводителей

Правительственные планы

Европа

Германия

Франция

Правительство Франции планирует к 2012 году вывести на дороги страны более 100 тысяч электромобилей .

Ирландия

Азия

Япония

Китай

Правительство Китая планирует начать испытания до 2012 года в 11 городах страны 60 тысяч автомобилей, включая электромобили, гибриды и автомобили на водородных топливных элементах .

Министерство Науки и технологий Китая разрабатывает 12-ый пятилетний план для электромобилей на 2012-2016 годы. В план могут войти положения:

Южная Корея

Правительство Южной Кореи поставило цель автомобилестроительным компаниям начать массовое производство электромобилей до второй половины 2011 года и произвести 1 миллион электромобилей к 2020 году .

Индия

В Индии принят National Electric Mobility Mission Plan 2020 (NEMMP 2020), согласно которому, к 2020 году планируется увеличить парк электрического транспорта до 6 - 7 миллионов штук .

Энергетика

Уравнение баланса энергии:

E·G б = ω·L (G a + G э + G б + G п)·10 3 где е - удельная энергоемкость батареи, Вт*ч/кг; ω - удельный расход энергии при движении в режиме, для которого задан запас хода, Вт*ч/(т*км); G a - масса экипажной части, кг; G э - масса электропривода , кг; G п - , кг; G б - масса батареи, кг.

Полная масса электромобиля, кг:

G = G а +G э +G п +G б

Вес аккумуляторной батареи (в первом приближении) :

G б = ω·G·L·γ ω - удельный расход энергии на 1 т*км полного веса при заданной скорости движения, кВт*ч/(т*км); L - запас хода, км; γ - удельный вес аккумуляторной батареи, кг/кВт*ч.

Удельная энергия батареи:

ω б = K·L/(G б /G) = K·L/α где К - расход энергии, отнесенный к 1 км*кг, Вт*ч/(кг*км); α - относительная масса батареи.

Максимальная мощность обеспечения механического движения :

Р д = ±Р к +Р т ±Р а ±Р н где Р к - мощность затрачиваемая на ускорение электромобиля; Р т - мощность затрачиваемая на преодоление сил сопротивления качению; Р а - мощность затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления; Р н - мощность затрачиваемая на преодоление подъема.

Полная мощность батареи:

Р э = Р д /(η м ·η э)+Р всп где η э - потери энергии на преобразование электрической энергии в механическую; η м - потери механической энергии при передаче на тяговые колеса; Р всп - мощность затрачиваемая на вспомогательные нужды.

См. также

Примечания

1. (занимает 5-6 часов)
2. Щетина В.А., Морговский Ю.Я. и др. Электромобиль. Техника и экономика. 1987 г.
3. Петербургские студенты изобрели первый в России солнечный электромобиль
4. Рекорды и опыты открывают дорогу литиевым машинам будущего
5. Venturi Streamliner Sets New World Speed Record 25 Aug 2010
6. 600 км без подзарядки: новые перспективы развития электромобилей
7. назвали «Автомобиль года»
8. В Москве вводится многозоновый тариф на электроэнергию // РБК
9. О. А. Ставров. Электромобили. Изд-во «Транспорт», 1968 г. УДК 629.113.65
10. - Учебник по двигателям внутреннего сгорания

Первый электромобиль в России December 30th, 2017

Как то я вам рассказывал и . А давайте вернемся все таки в царскую Россиию.

В 1889 году дворянин Ипполит Владимирович Романов сконструировал двухместный электромобиль. За Романовым числилось несколько серьёзных изобретений в электротехнике, поэтому он не был авантюристом, пытавшимся собрать с богатой и доверчивой публики деньги на свои «прожекты». Среди этих изобретений были ёмкие и лёгкие аккумуляторы (существенно легче обычных для того времени).

Первый электромобиль в России (конструктор Романов называл его кебом) имел следующую конструкцию: в движение он приводился электродвигателями, разработанными самим Романовым, от аккумуляторов его же конструкции. Электромоторы и батарея были расположены за пассажирским салоном и при помощи цепей приводили в движение передние колеса. Над батареей сидел водитель.

В этом и других автомобилях Романова, созданных позднее, использовался раздельный привод ведущих колёс, т.е. каждое колесо приводил свой двигатель – это позволяло отказаться от дифференциала. Двигатели развивали мощность 4,4 кВт (6 л. с.). Электромобиль Романова имел девять скоростей – от 1,5 до 35 верст в час. Для остановки автомобиля, водитель мог воспользоваться механическим тормозом или использовать рекуперативное торможение, которое возвращало энергию, выделяющуюся при торможении, назад в батарею, что увеличивало пробег без подзарядки.

Особенностью двухместного электромобиля Романова была его малая масса. Он весил всего 720 кг, тогда как популярный в те времена французский электромобиль марки «Жанто» – 1440 кг. Это достигалось за счёт аккумуляторов (их заряда хватало на 60 км пути), которые были более чем в два раза легче обычных, и рамы из полых труб, а так же композитного кузова, обладающего малым весом. Его изготавливали по передовой для того времени технологии прессования холстовой ткани, древесных опилок и смолы.

Открытый пассажирский салон (для защиты пассажиров от непогоды был складной брезентовый тент) располагался спереди, а водительское место сзади. Потом был создан вариант с полностью закрытым салоном. Для освещения пути в ночное время имелись электрические фары-фонари.Плавность хода электромобиля Романова обеспечивалась за счет оригинальной подвески. Передние колеса крепились к раме пружинами. На каждое колесо приходилось по четыре упругих элемента. В конструкцию крепежа задних поворотных колес входила рессора. Все четыре колеса были деревянными, поверх обода приклеивалась резиновая шина.

Ипполит Романов создал не только двухместный кеб, но электромобили большей вместимости: четырехместный автомобиль, электрический омнибус – варианты на 10 и 17 человек, который он хотел эксплуатировать на линиях общественного транспорта. В феврале 1901 года его электрический омнибус получил положительный отзыв после испытаний технической экспертной комиссией при городской думе Санкт-Петербурга, которая проверяла безопасность конструкции и плавность движения по снегу, льду и при пересечении трамвайных путей.27 июня того же года городская Дума разрешила открыть перевозки на 10 линиях, но необходимо было внести в течение 8 месяцев со дня выдачи разрешения залог в 5 тыс. рублей (по тем временам очень большая сумма). Кроме того, если Романов хотя бы немного отступил от скрупулезно составленного разрешения, то ему грозил штраф, а если бы он задержал открытие маршрута, то за каждый день задержки должен был выплачивать 100 рублей.

Ипполит Романов не обладал необходимыми средствами, поэтому не мог воспользоваться данным ему разрешением. Кроме того изготовление только одного омнибуса в мастерской стоило около 7 тыс. рублей. По материалам городского архива необходимо было сделать 80 омнибусов, что в сумме требовало более полумиллиона единовременных затрат. Попытка организовать акционерное общество для сбора средств окончилась неудачей, так как владельцы конки и извозопромышленники строили всяческие препятствия нововведению. Однако несколько электромобилей было изготовлено, но дальше успешных опытов дело не пошло. После провала в Санкт-Петербурге Ипполит Романов хотел наладить электрический общественный транспорт в Одессе, но и там потерпел неудачу.

А всё могло быть иначе… К сожалению, в предреволюционной России многие передовые технические проекты, помимо массового электромобиля, не были реализованы: электрификация страны, метрополитен и т. д. Сказывалась общая отсталость государства, которую трудно было преодолеть за короткий промежуток времени. Для внедрения многих идей с достаточным экономическим эффектом не хватало подготовленных кадров – на тот момент в стране не было даже всеобщего начального образования.

источники

Источник: http://sustainnovate.ae/en/innovators-blog/detail/evolution-of-electric-cars

Продолжая ветку исторических заметок, в которой автор рассказал уже об истории солнечной энергетики , истории ветровых турбин и эволюции поездов , он представляет в настоящей заметке историю электромобилей.

Большинство людей, говоря о транспортных средствах, работающих на электрической энергии, имеют в виду электромобили. Однако в действительности понятие электрического транспортного средства включает в себя электропоезда, трамваи, электро-велосипеды, мопеды и многое другое, но об этом обычно забывают, когда говорят об электрических транспортных средствах. Не пытаясь обнять необъятное, в этой заметке мы тоже ограничимся историей только «электрических автомобилей». Может быть со временем будут охвачены и другие категории.

Если вы не интересовались до сих пор электромобилями, вы, вероятно, считаете, что их развитие началось несколько лет назад. Однако, в действительности первые электромобили появились в начале 1800-х. Давайте же прогуляемся во времени.

1828: Венгерский изобретатель Ányos Jedlik, который изобрел одну из первых моделей электромотора, построил маленькую модель автомобиля, которая приводилась в движение этим мотором (картинка выше).

1834: Кузнец из Вермонта Томас Дэвенпорт (Thomas Davenport) и его жена Эимои построили небольшую модель электромобиля, которая ездила по круговому электрофицированному треку. Дэвенпорты использовали шелк от свадебного платья Эмили в качестве проводника тока.

1835: Профессор Sibrandus Stratingh из Гронингена в Нидерландах и его ассистент Christopher Becker построили небольшой электромобиль, получавший энергию от неперезаряжаемых батарей (рисунок справа).

1837: Томас и Эмили Дэвенпорт и их коллега Оранж Смайли (Orange Smalley) получили первый в Америке патент на электрическую машину и мотор.

1837 & 1841: Полно-размерные “электрические автомобили” были построены химиком из Абердина Робертом Дэвидсоном (Robert Davidson). Больший из этих автомобилей, построенный в 1841 году, использовал в качестве источника энергии гальванические ячейки и мог перевезти 6 тонн на расстояние 1,5 мили со скоростью 4 мили в час. Он весил 7 тонн. К сожалению, он вскоре был разрушен сотрудниками железной дороги, которые увидели в нем угрозу для источника их существования (хотя электромобили были далеко не экономичны, поскольку стоимость использования цинковых батарей была примерно в 40 раз выше, чем стоимость сжигания угля в топках).

1859: Французский физик Гастон Планте (Gaston Planté) изобрел свинцово-кислотную батарею, которая сделала возможным практическое создание электромобиля. (Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи до сих пор используются в некоторых электромобилях и в обычных автомобилях для запуска двигателя. Однако современные электромобили используют в основном литий-ионные батареи. Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, используемые для запуска двигателя, очень похожи на батареи, созданные Гастоном Планте.)

1881:Французский ученый Camille Alphonse Faure существенно улучшил конструкцию свинцово-кислотных батарей, значительно увеличив их емкость. Это привело к промышленному производству свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

1881: Трехколесный электрический велосипед, построенный Гастоном Планте, демонстрировался на Международной выставке электричества в Париже.

1881: Парижский инженер и производитель карет Шарль Жанто (Charles Jeantaud) с помощью Camille Alphonse Faure построил электрический автомобиль, используя коляску в стиле Тилбери, мотор Gramme и батарею Fulmen.

1881: Англичане Уильям Айртон (William Ayrton) и Джон Перри (John Perry) построили трехколесный электровелосипед, на котором впервые были установлены электрические фонари. На нем использовались свинцово-кислотные батареи, он мог проехать от 10 до 25 миль и имел максимальную скорость 9 миль в час.

1884: Английский изобретатель Томас Паркер (Thomas Parker) построил первый практически производившийся электрический автомобиль. В нем использовались созданные Паркером перезаряжаемые батареи «большой емкости». (Паркер также электрифицировал Лондонское метро, отвечал за наземный трамвай в Ливерпуле и Бирмингеме, с его именем связаны и другие подобные достижения).

(Томас Паркер в центре. На заднем плане его сын Альфред.)

1884: Выпускник колледжа Эндрю Райкер (Andrew Riker) в подвале своих родителей разработал электрический трайк (трехколесный велосипед), в котором использовался свинцово-серно-кислотный аккумулятор, и который мог проехать без подзарядки 25 миль.

1888: Эндрю Райкер основал фирму Riker Electric Vehicle Company, которая находилась в Elizabeth Port, New Jersey.

1888: Филип Пратт (Philip Pratt) демонстрирует электрический трайк, построенный для него Фредом М.Кимбалом (Fred M. Kimball) из фирмы Fred M. Kimball Company. Несмотря на то, что менее известный электровелосипед Райкера был построен на несколько лет раньше, многие считают, что велосипед Пратта был первым таким транспортным средством в США и часто называют Пратта «отцом американского электромобиля».

1888: Первый электромобиль в Германии построен Андреасом Фрокеном (Andreas Flocken).

1888: Компания Elwell-Parker и ее конкуренты образовали в Англии фирму Electric Construction Corporation, которая получила монополию на производство электромобилей на ближайшие 10 лет.

1890-1891: Первый американский электромобиль построен Уильямом Моррисоном (William Morrison) из Des Moines в штате Айова. 6-местный экипаж мог развивать скорость до 23 км/час (14 миль в час). Это, вероятно, было первое транспортное средство, оборудованное рулевым колесом. Моррисон, который был химиком, приехал в Айову из Шотландии в 1880.

1893: Электромобиль Уильяма Моррисона показан на выставке «World’s Colombian Exposition» в Чикаго, его увидели практически все, кто в последующем оказал существенное влияние на развитие электрических транспортных средств.

1894: Луи Антуан Кригер (Louis Antoine Krieger) начал строить в Париже электрическую «карету без лошади». У нее были рекуперирирующие тормоза, что позволяло экономить энергию батарей.

1894: Инженер-механик Генри Ж.Моррис (Henry G. Morris) и химик Педро Ж.Сэлом (Pedro G. Salom) построили первый «успешный» электромобиль. Используя опыт работы на сокращающемся рынке трамваев, Моррис и Сэлом разработали свой “Electrobat”. Он имел максимальную скорость 15 миль в час, использовал свинцово-кислотную батарею и был запущен в производство на следующий, 1895 год.

1895: На первых в США автогонках победу одержал электромобиль.

1896: Основана первая в США фирма по продаже электромобилей. Она продавала только электрические транспортные средства.

1896: Моррис и Сэлом построили 2-х местный “Electric Road Wagon” и основали компанию “Electric Carriage and Wagon Company,” по-видимому первую компанию по производству электромобилей в США. Разработанный как двухместный экипаж для Нью-Йоркского такси Electric Road Wagon имел рулевое управление, расположенное позади пассажирских мест, два мотора по 1/2 лошадиной силы, 44 свинцово-кислотных аккумуляторных ячейки и мог проехать на одной зарядке 30 миль.

1896: Чтобы преодолеть ограничение по длине пробега без подзарядки в условиях отсутствия сети станций для зарядки батарей, предложено создать сервис по замене батарей. Предложение было реализовано компанией Hartford Electric Light, сервис первоначально был доступен только для грузовиков с электромоторами.

1897: Парк электрических такси был создан в Лондоне Уолтером С.Берси (Walter C. Bersey). Они получили название “Hummingbird” (колибри) из-за легкого жужжания, которое они издавали.

1897: Парк электрических двухместных кэбов создан в Нью-Йорке компанией Samuel’s Electric Carriage and Wagon Company.

1897: Создан первый автомобиль с усилителем руля. Это был электромобиль.

1898: Доктор Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche) в возрасте 23 лет построил свой первый автомобиль — Lohner Electric Chaise. Это была первая в мире машине с передним приводом, к тому же работающая только на электричестве. Встроенные в колеса электромоторы имели мощность от 2,5 до 3,5 лошадиных сил, а в пике могли выдавать до 7. Фердинанд Порше отвечал за инженерную часть работы, кузовом занималось ателье Якоба Лонера.

1898: Граф Гастон де Шаслу-Лоба (Gaston de Chasseloup-Laubat) из Парижа установил первый рекорд скорости для автомобилей — 39.245 миль в час (62.8 км/час) на своем электромобиле конструкции Шарля Жанто. После этого его прозвали “Электрический граф”. Рекорд это продержался всего несколько дней и был побит другим электромобилем (фото ниже).

Камиль Женатци на своем электромобиле

1899: Камиль Женатци (фр.) и граф Гастон де Шаслу-Лоба, соревнуясь между собой, в течение года несколько раз улучшали рекорд скорости для автомобилей. Их соперничество привело к тому, что Камиль Женатци преодолел барьер в 100 км/час (62 мили в час) на электромобиле La Jamais Contente («Всегда не удовлетворенный»), снимок справа. Его рекорд равнялся 105,88 км/час.

1899: Произошло слияние компаний Riker Electric Vehicle Company, Electric Carriage and Wagon Company, Electric Storage Battery и Samuel’s Electric Carriage and Wagon Company. Новая компания, получившая название “Electric Vehicle Company,” попыталась установить монополию на рынке электрических транспортных средств США.

1899: Выпускник факультета электро- и машиностроения МИТ Клинтон Эдгар Вудс (Clinton Edgar Woods) зарегистрировал компанию Woods Motor Vehicle Company, которая впоследствии стала называться Waverly Company.

1899: Уолтер Бейкер (Walter Baker) вместе с Фредом (Fred White) и Роллином Уайтами (Rollin White) создали предприятие «Бейкер Мотор Викл Компани» (Baker Motor Vehicle Company), которое впоследствии стало одним из крупнейших предприятий по производству городских электромобилей.

1900: 38% автомобилей в США, 33,842 единиц, приводились в движение электромоторами (40% — паром и 22% работали на бензине).