Сравнение с автомобилями, оснащенными ДВС

Преимущества

· Тяговые электродвигатели (ТЭД) имеют КПД до 90-95 %, по сравнению с 22-42 % у ДВС.

· Более высокая экологичность, ввиду отсутствия необходимости применения нефтяного топлива, антифризов, моторных масел, а также фильтров для этих жидкостей; отсутствие вредных выхлопов в месте нахождения автомобиля (выбросы опасных веществ по-прежнему происходят в процессе генерации электричества на электростанциях).

· Простота конструкции (простота электродвигателя и трансмиссии; отсутствие необходимости в переключении передач ввиду высокой приспособляемости крутящего момента ТЭД к изменениям внешней нагрузки, низкой устойчивой частоты вращения вала электродвигателя, возможности его реверсирования) и управления, высокая надёжность и долговечность экипажной части (до 20—25 лет) в сравнении с обычным автомобилем.

· ДВС является источником возникновения динамических нагрузок и крутильных колебаний в трансмиссии автомобиля и источником вибраций, передающихсянесущей конструкции автомобиля, на электромобиле ТЭД динамически уравновешен.

· Меньший шум за счёт меньшего количества движимых частей и механических передач.

· Высокая плавность хода с широким интервалом изменения частоты вращения вала двигателя.

· Возможность торможения самим электродвигателем (режим электромагнитного тормоза) без использования механических тормозов — отсутствие трения и, соответственно, износа тормозов.

· Простая возможность реализации полного привода и торможения путем применения схемы «мотор-колесо», что позволяет, помимо прочего, легко реализовать систему поворота всех четырёх колес, вплоть до положения, перпендикулярного кузову электромобиля.

· Возможность преодолевать в брод небольшие реки под водой по дну реки.

· Уменьшение лобового сопротивления автомобиля по причине отсутствия радиатора и других систем охлаждения.

· Простота техобслуживания, большой межсервисный пробег, дешевизна ТО и ТР.

· Низкая пожаро- и взрывоопасность при аварии.

· Возможность подзарядки от бытовой электрической сети (розетки), но такой способ в 5—10 раз дольше, чем от специального высоковольтного зарядного устройства.

· Возможность подзарядки аккумуляторов во время рекуперативного торможения.

· Возможность подзарядки аккумуляторов от энергии солнца (как во время движения, так и во время простоя автомобиля).

· Возможность подзарядки аккумуляторов от движений амортизаторов на неровной дороге.

· Автомобиль с электроприводом — единственный вариант применения на легковом автотранспорте дешевой (по сравнению с нефтяным или водородным топливом) энергии, вырабатываемой АЭС, ГЭС и т. п.

· Массовое применение электромобилей смогло бы помочь в решении проблемы «энергетического пика» за счёт подзарядки аккумуляторов в ночное время.

Недостатки

· Аккумуляторы за полтора века эволюции так и не достигли плотности энергии и стоимости, сопоставимой с горючим топливом, однако и этого уже достаточно, чтобы почти на равных конкурировать с автомобилями на бензине.

· 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). Зимой дальность пути уменьшается в 3 раз. Без отопления аккумуляторные батареи значительно хуже функционируют. Некоторые производители делают гибридное отопление - на бензине.

· Для массового применения электромобилей требуется создание соответствующей инфраструктуры для подзарядки аккумуляторов («автозарядные» станции). Однако, когда-то и АЗС тоже не существовало.

· При массовой зарядке электромобилей 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. Однако, в отличие от АЗС, месторасположения зарядных станций не имеют столь строгих ограничений и могут располагаться в более удобных местах, например, на парковках возле супермаркетов, и могут быть более распространены, чем автозаправочные станции.

· Малый пробег большинства электромобилей на одной зарядке. Литиевая батарея ёмкостью 24 кВт·ч позволяет электромобилю проехать около 160 км. Использование кондиционера, отопителя салона, загрузка электромобиля пассажирами или грузом, движение с частым разгоном/торможением и скоростью более 90-100 км/ч уменьшают пробег до 80 км.

· Высокая стоимость литиевых батарей, или высокий вес достаточно ёмких свинцовых батарей.

· Зависимость ёмкости аккумулятора от режима разряда. Ёмкость приблизительно обратно пропорциональна корню квадратному от разрядного тока. Переход от секундных режимов разряда (стартер) к часовым увеличивает реальную ёмкость в десятки раз, поэтому этот недостаток несущественен.

· 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 5 кВт·ч на литр), поэтому по мере уменьшения мирового потребления бензина мощности электростанций будут перераспределяться в сторону энергообеспечения электромобилей. Кроме того, у очень многих автомобилей мощность двигателя сильно завышена для того, чтобы обеспечить быстрый разгон - а электромобилю это не нужно.

· Для стран с холодным климатом очень остро стоит вопрос отопления салона. Для эффективного отопления салона машины средних размеров нужно около 2-3 кВт тепловой мощности, в то время как ёмкость батареи продающегося в России Mitsubishi i-MiEV составляет около 16 кВт·ч, и включенная печь может существенно отразиться на его запасе хода. Однако существуют электромобили и с более ёмкими батареями, как в случае с Tesla Model S, включенной печки которой хватит на двое суток непрерывной работы.

· Электрический заряд аккумулятора постепенно ослабевает, даже если он никак не используется.

Заключение

 

Отечественные технологии автомобилестроения заметно отстают от традиционных западных технологий. Повторение западных технологий не имеет перспективы. Совершенствование традиционных технологий не приносит заметных успехов. Гибридные технологии позволяют принципиально решить современные проблемы автомобилестроения.

Применение подобного электропривода позволяет принципиально решить экологические и энергетические проблемы современных транспортных систем.

Крупнейшие автомобильные компании мира ведут разработку электромобилей.

Ограниченный запас энергии в аккумуляторной батарее вынуждает выбирать или специально проектировать двигатели с наибольшим соотношением между мощностью и массой и максимальным КПД. Применение подобного электропривода позволяет принципиально решить экологические и энергетические проблемы современных транспортных систем.

Достоинства топливных элементов побуждают многочисленные компании вкладывать огромные средства в их разработку. Многочисленные преимущества топливных элементов не могут в настоящее время перевесить их единственный недостаток - высокую стоимость.

Развитие технологии транспорта с электродвигателем позволяет повысить технический уровень современного электромобиля.

В результате выполненного комплекса исследований разработаны критерии и параметры оценки эффективности мероприятий качества окружающей среды.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ерохов В.И., Николаенко А.В. Оценка экологической безопасности современных автотранспортных средств. Жур. «Трансп. На альтер. Топл.

2. Теоретические основы проектирования автомобилей нового поколения, работающих на химических топливных элемента. Карунин А.Л, Ерохов В.И., 2007 г. Отчет N 01 200 962 746, НИР МГТУ «МАМИ» - 2007 г, - 69 с.

3. 3.А.Л.Карунин, С.В. Бахмутов, В.В.Селифонов, А.В.Круташов, К.Е.Карпухин, Е.В.Авруцкий. Экспериментальный многоцелевой гибридный автомобиль, Жур. Автомоб. Промышл, 2006 год, № 7.

4. Мирзоев Г.К., Казаров А.П. Разработка электромобилей ОАО «АвтоВаз». Журнал Автомобильных инженеров, N1 - 2010. -с.18-25.

5. Ставров О.А. Электромобили. Изд-во «Транспорт», 1968 г, -100 с.

6. И.П.Васильев. Методика оценки ущерба, наносимого отработавшими газами ДВС при использовании в качестве топлива метана. ДВС N2,- 2011. -94-96 с.

7. Сравнительная оценка различных типов испарителей топлива для питания автомобильных двигателей. //Звонов В.А., Г.С. Корнилов, А.В.Козлов

8. Проблемы конструкции двигателей: Cб.научн. тр. НАМИ. −М. −1998.