Обоснование выбора темы

Как говорил Остап Бендер — Автомобиль не роскошь, а средство передвижения. Современный мир уже не возможно представить без автомобилей. Они широко и глубоко вошли в нашу жизнь. Давайте представим, что на один день автомобили исчезли с городских улиц. Наконец настала тишина за окном, нет запаха выхлопных газов. Но так ли всё хорошо? Как довезти тяжелобольного к профессиональным врачам? Как доставить продукты в магазины? Как добраться до работы?

Хотим мы этого или нет, но сейчас тема автомобильного транспорта затрагивает уже каждого. К сожалению, уже на протяжении продолжительного отрезка времени, для продвижения автомобиля, используют двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Побочным продуктом работы таких двигателей является выброс в атмосферу выхлопные газы, которые приводят к повышению допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере. Результаты таких выбросов мы наблюдаем уже на своем организме. Глобальное потепление уже пришло на улицы наших городов. Аномально холодные зимы, аномально жаркое лето, практически отсутствие весны и осень, как времени года.

Одной из альтернатив ДВС в современных автомобилях является электрические двигатели. И я считаю, что каждый образованный человек должен быть, по крайней мере, осведомлен и подкован в таких технологиях, которые могут положительным образом повлиять на нашу жизнь и на нашу планету в целом.

Истоки развития электромобилей

Многие ошибочно считают, что электромобили появились сравнительно недавно — это не так. На самом деле первый электромобиль был выпущен даже раньше, чем забилось сердце большинства современных автомобилей — двигатель внутреннего сгорания.

Первые гибридные автомобильные устройства появились еще в 19 веке. Эти примитивные тихоходы имели скорость не более 10 км в час, поскольку приводил их в движение водяной пар. Шотландец Роберт Андерсон первым в 1839 году изобрел автомобиль, который использовал электрическую энергию в качестве движущей силы. Его изобретение осталось тогда так и невостребованным [1].

В 1899 году в Санкт–Петербурге русский дворянин и инженер-изобретатель Ипполит Романов создал первую русскую электрическую многоместную повозку на 17 пассажиров. На первом электромобиле использовался свинцовый аккумулятор, который позволял проехать около 64 км.

Изначально запас хода и скорость у электрических и бензиновых экипажей были примерно одинаковыми. Главным минусом электромобилей была сложная система подзарядки. Поскольку тогда ещё не существовало усовершенствованных преобразователей переменного тока в постоянный, зарядка осуществлялась крайне сложным способом.

Позднее более дешевые классические авто и конвейерная система Генри Форда вытеснили нововведения конструкторов, а электромобили стали только экспонатами музеев.

В разные эпохи и в разные промежутки истории, электро-автомобили то теряли свою популярность, но затем снова становились центром обсуждения научного сообщества и передовых технических инженеров. Постоянный рост цен на нефть и газ в 70 годы двадцатого века, а также усиление требований к экологическим характеристикам автомобилей вынудили разработчиков снова заняться разработками экологичного и экономичного средства передвижения.

Но в последние годы в связи с непрерывным ростом цен на нефть электромобили вновь стали набирать популярность.

Полет инженерной мысли

Из электрических автомобилей, аккумуляторные являются самым первым и простым видом двигателей. Принципиальная схема в общем случае следующая: аккумуляторная батарея через силовую электропроводку и систему регулирования (управления) тягового электродвигателя соединяется с тяговым электродвигателем, который, в свою очередь, через карданный вал передаёт главной передаче крутящий момент. 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. 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.

Другой разновидностью электродвигателей являются автомобили, оснащенные топливными элементами. Характерной их особенностью является то, что масса энергосиловой установки не изменяется при изменении её 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, 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 выделять в атмосферу вредные вещества [2].

Что касается электромобилей на солнечных батареях, то здесь пальма первенства принадлежит Sunswift IV, созданному студентами университета Нового Южного Уэльса в Австралии. Солнечный автомобиль занесен в книгу рекордов Гиннеса, как самым быстрый в мире автомобиль на солнечных батареях. Рекорд был зафиксирован на отметке 88 километров в час.

Гибридные автомобили в повседневной жизни

В 2012 году официальный импортер автомобилей Mitsubishi в Украине, передала одной из крупнейших энергетических компаний в Донецке 3 первых электромобиля Mitsubishi i–MiEV (Mitsubishi Innovative Electric Vehicle) в рамках проекта по изучению перспектив развития отрасли электромобилей в Украине.

Для ежедневной эксплуатации электромобилей будет создана необходимая зарядная инфраструктура, на основании которой планируется изучить возможность интеграции электромобилей в работу электросетей.

Такой пример должен послужить толчком для развития новых технологий в энергетике нашей страны. Даст возможность развивать альтернативную энергетику, инвестировать миллиарды гривен в экологические проекты, реализовывать комплексную программу по энергоэффективности.

В 2013 году МВД Украины закупило 1,2 тыс. гибридных Toyota Prius потратив на это более 367 млн грн. Основное достоинство Prius — его силовая установка позволяет существенно экономить бензин. Согласно паспортным данным, расход топлива в городском цикле составляет всего 3,9 л на 100 км пути. Это достигается благодаря использованию электродвигателя при начале движения и езде на небольших скоростях (в остальных режимах автомобиль едет на бензиновом моторе). Кроме того Hybrid Synergy Drive также позволяет существенно снизить количество выброса вредных веществ в атмосферу — СО2 составляет 90 г/км [3].

Такая инициатива больших компаний и государственных структур позволяет обратить внимание простых граждан на современные технологии. Подобная практика использования экологически чистых автомобилей уже давно поддерживается и поощряется законодательными органами западных стран. Наша страна только начинает этот тернистый путь. Но эффективное развитие электрических и гибридных автомобилей невозможно без интереса и глубокого интереса пользователей уже привычных автомобилей с ДВС. Поэтому, развитие промышленности электромобилей лежит полностью в наших руках.

Список источников

1. История появления гибридных автомобилей [Электронный ресурс]. Режим доступа: biauto.ru
2. Электромобиль [Электронный ресурс]. Режим доступа: wikipedia
3. МВД закупило 1,2 тыс. гибридных Toyota Prius [Электронный ресурс]. Режим доступа: autocentre.ua