Этапы развития электромобилей и их конструкции

Анализ работ по созданию электромобилей за рубежом и в нашей стране, начиная с момента их зарождения и включая сегодняшний день, показывает, что можно условно выделить пять периодов их развития:

первый зарождения (1837-1895 гг.);

второй – интенсивного развития и конкуренции (1896 -1930 гг.);

третий – локального использования (1931-1960 гг.);

четвёртый  широкого проведения опытно-конструкторских работ и выпуска большого числа опытных образцов и малых серий опытных электромобилей (1961 -1982 гг.);

пятый – определённый спад работ, вызванный резким изменением конъюнктуры на нефтяном рынке и неудачами в эксплуатации опытных партий из-за недостатков источников тока (после 1982 г.).

К предвестникам электромобилей, характеризующим первый этап их развития, можно отнести экипажи, созданные в 1837 г. американцами Девенпатором и Пейджем, а также шотландцем Робертом Девидсоном.

В 1838 г. в России опыты с двигателем, питаемым от батареи гальванических элементов, проводил Б. С. Якоби.

Начиная с 1880 г. развитие электромобилей происходило параллельно с автомобилем. В эти годы автомобили с ДВС еще не являлись серьёзным конкурентом электромобилям. Это было обусловлено тем, что конструкция электромобилей была проще и они (как и автомобили) использовались только в городах и осуществляли передвижение в радиусе 10-15 км. Скорость таких экипажей не превышала 20 км/ч.

Второй этап характеризуется значительной конкуренцией в области создания автомобилей, производство которых стало заметно возрастать. В этот период электромобили начинают выпускаться серийно. Так, в 1897 г. на улицах Лондона появились и успешно работали электромобили-такси, внешне мало отличавшиеся от традиционных английских кебов.

В 1899 г. появились первые русские электромобили, созданные инженером И. В. Романовым, а в 1901 г. им был построен первый 15-местный электробус (рис. 1.1).

 

image003

Рис. 1.1. Электрический омнибус И. В. Романова

Таблица 1.1

Технические характеристики электромобилей (за период 1916-1930 гг.)

Электромобили

Годы

выпуска

Полезная нагрузка,

кг

Полная масса с грузом,

кг

Батарея

Запас хода,

км

Максимальная скорость,

км/ч

Энерго-ёмкость,

кВт*ч

Масса,

кг

Легковой

1923

244

2234

18,1

780

85

39

1926

210

1110

9,6

----

100

35

Электробус

1916

1650

5500

24,0

860

70

27

1924

2500

12000

60,5

3100

62

26

Фургон

1923

579

2700

16,2

800

67

30

Грузовой

1923

5972

12061

45,0

1600

55

22

1923

2000

4750

20,7

1100

----

----

1924

1470

4554

26,9

1000

68

26,5

1924

6468

13835

52,5

2150

47

18

1926

1030

3645

17,2

900

75

20,7

1926

4070

9100

28,4

1500

58,7

17

1929

3500

8760

28,4

1560

60

26

Для первого десятилетия этого периода характерен подъём в разработке и производстве электромобилей, а затем некоторый спад.

В качестве примера (табл. 1.1) приведены некоторые технико-эксплуатационные характеристики электромобилей рассматриваемого периода.

Из таблицы следует, что электромобили имели в среднем запас хода 50-80 км, а скорость 20-35 км/ч. При этом следует заметить, что грузовые электромобили имели относительно большую грузоподъемность, которая иногда превышала 6 т, а энергозатраты на перемещение были достаточно малы  0,054-0,095 кВт-ч на 1 ткм полной транспортной работы электромобиля.

В 1918-1928 гг. упрощённые конструкции электромобилей в виде электротележек нашли широкое применение в качестве технологического транспорта на машиностроительных предприятиях.

Уже в первые десятилетия XX века повысилась конкурентоспособность автомобиля по отношению к электромобилю. Это объясняется дальнейшим совершенствованием конструкции поршневых двигателей, что обеспечило автомобилям скорости движения, превышающие 80 км/ч, а запас хода по топливу до 300 км. Это позволило использовать автомобиль за пределами города.

Третий период характерен тем, что уже в начале 30-х годов XX века производство электромобилей резко сократилось. Лишь в отдельных странах, таких, как Великобритания, Германия и США продолжался их выпуск небольшими партиями. Электромобили использовались на перевозках, где требовались небольшие пробеги и невысокие скорости движения.

В третьем периоде также наблюдается рост производства электромобилей в Англии. Так, с 1930 по 1960 гг. их количество возросло в 15 раз и достигло 26 тыс. единиц. При этом электромобили эффективно использовались в процессе централизованной доставки на дом различных товаров из торговой сети, перевозки посылок и почты, т. е. там, где не требовались большие среднесуточные запасы хода и высокие скорости движения транспортных средств. В эти же годы в нашей стране периодически проводились работы по созданию экспериментальных образцов электромобилей. Так, в 1935 г. на базе автомобиля ГАЗ-А был построен первый советский электромобиль. В это же время в лаборатории электрической тяги Московского энергетического института под руководством проф. В. Е. Резенфорда и инж. Ю. М. Галкина был создан двухтонный электромобиль на базе автомобиля ЗИС-5. В 1948 г. в НАМИ были разработаны и изготовлены электромобили грузоподъемностью 0,5 и 1,5 т, четыре образца которых использовались для перевозки почты в Москве. Затем 10 опытных образцов этих электромобилей, изготовленных Львовским автобусным заводом, эксплуатировались в период с 1952 до 1958 гг. в Ленинграде; они также в основном использовались для перевозки почтовых грузов. Некоторые данные о технико-эксплуатационных параметрах этих электромобилей приведены в табл. 1.2.

В 1957 г. в НАМИ были разработаны новые образцы электромобилей той же грузоподъемности, а спустя два года НАМИ совместно с Ульяновским автозаводом имени В. И. Ленина был изготовлен опытный образец электромобиля грузоподъемностью 0,8 т на базе автомобиля УАЗ-450.

Таблица 1.2

Технико-эксплуатационные характеристики электромобилей НАМИ

Параметр

НАМИ-750

НАМИ-751

Грузоподъемность, кг.

500

1500

Масса в снаряженном состоянии, кг

1765

2640

Масса тяговой аккумуляторной батареи, кг.

685

1100

Запас хода, км.

55

70

Максимальный среднеэксплутационный запас хода, км.

45-50

55-60

Максимальная скорость движения, км.

33

30

В этот же период был создан первый советский электробус на базе троллейбуса СВАРЗ вместимостью 70-80 чел.

Из сказанного выше следует, что в период с 1930 по 1960 гг. в нашей стране регулярно проводились экспериментальные исследования по разработке и использованию электромобилей в народном хозяйстве страны, хотя широкого применения они не получили.

Четвёртый период, начиная с середины 60-х годов XX века, характеризуется новым повышенным интересом к электромобилям во многих промышленно развитых странах. Особенно интенсивно начали они разрабатываться в США, Японии, ФРГ и Англии, что обусловлено главным образом обострением энергетической и экологической проблем. Возникший в конце 60-х и начале 70-х годов XX века энергетический кризис во многих капиталистических странах свидетельствовал о том, что ресурсы нефтяных топлив для автомобилей с ДВС на нашей планете ограничены. С другой стороны, большая насыщенность городов автомобильным транспортом вызвала резкое повышение уровня загрязнения воздушной среды отработавшими газами ДВС. Учитывая, что электромобилям не требуется жидкое топливо и они практически не создают шумового загрязнения и токсичных выбросов на магистралях и улицах городов, учёные и инженеры предприняли попытку с их помощью способствовать решению экологической проблемы.

Первые партии опытных образцов электромобилей поступили для опытной эксплуатации в Москву и Подольск в 1975 г. С этого времени численность электромобилей в управлении Главмосавтотранса постепенно увеличивается.

В автокомбинате № 34 Главмосавтотранса периодически проходят опытную эксплуатацию 25 электромобилей типа РАФ, УАЗ и ЕрАЗ. При этом, например, электромобиль РАФ-22038 имеет следующие технико-эксплуатационные характеристики: при вместимости 7 чел., запасе хода 70 км и максимальной скорости движения до 70 км/ч его масса составляет 3000 кг. На этом электромобиле установлены трехфазный асинхронный двигатель и свинцово-кислотные аккумуляторы. Для эксплуатируемых грузовых электромобилей применяется ускоренная подзарядка аккумулятора; посты подзарядки размещены у грузополучателей. В течение часа (пока идут погрузочно-разгрузочные операции) осуществляется подзарядка аккумуляторов.

Однако опыт эксплуатации электромобилей выявил значительные их недостатки, и прежде всего традиционных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Жёсткий режим использования этих источников на электромобилях вызвал очень высокий уровень отказов аккумуляторов, а также резкое сокращение ресурса батарей. Высокий процент выхода из строя аккумуляторов как в результате отказов, так и в результате сокращения срока службы (падения отдаваемой ёмкости ниже уровня 0,8 от номинальной) определил существенный экономический ущерб от эксплуатации электромобилей. По ряду данных, эксплуатация электромобилей в период с 1980 по 1984 гг. характеризуется как убыточная. Некомпенсированная убыточность эксплуатации электромобилей вызвала тенденцию к сокращению их использования.

 

=> Особенности конструкции электромобиля

Проверено корректором: 
yes

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

CAPTCHA
This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.