Гибридные автомобили: как это было в XIX и XX веках

Содержание

Гибридные автомобили: вековая история – Автоцентр.ua

Гибридные автомобили: как это было в XIX и XX веках

Гибридными называют автомобили с несколькими (более одного) источниками движущей энергии (крутящего момента). А история таких силовых агрегатов берет свое начало еще с XIX века, когда Фердинанд Порше в 1899 году построил автомобиль Lohner Electric Chaise с системой привода электрических мотор-колес Lohner-Porsche Mixte.

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания там обеспечивал привод генератора, который вырабатывал электричество для передних мотор-колес. Интересно, что этот гибрид был построен на платформе электромобиля Lohner-Porsche.

Затем ДВС конструктивно усовершенствовали, и потому гибридные силовые установки и электромобили ушли на второй план.

Первый гибрид, 1899 г.

Вернулись к этой теме в Конгрессе Соединенных Штатов Америки в 1960 году. Этому предшествовал бум в автомобилестроении, и уже тогда Америка с ее огромными машинами с многолитровыми моторами начала задыхаться от большого количества выбросов отработавших газов.

Именно поэтому в США сделали первый законодательный шаг для поощрения перехода на электромобили и гибриды. Но поощрения были малоэффективны, пока в 1973 году не грянул нефтяной кризис. Первую гибридную трансмиссию в 1968 году создал известный разработчик и производитель автомобильных комплектующих компания TRW.

Это была конструкция, в которой крутящий момент для передачи на колеса автомобиля выдавал и двигатель внутреннего сгорания, и электромотор. В серийном авто эта трансмиссия впервые была установлена на модели GM 512 Hybrid. До 16 км/ч такой гибрид мог перемещаться на электротяге, а дальше на помощь приходил бензиновый ДВС.

Европа подключилась к процессу гибридизации в 1973 году, когда Volkswagen представил гибридную модель такси (Taxi Hybrid).

Эти автомобили дали старт развитию гибридных технологий. Процесс их усовершенствования длился около 25 лет. В 1994 году Toyota Motor Corporation начала реализацию проекта под названием G-21, который подарил миру первую эффективную гибридную технологию.

Так, в 1997 году Toyota Prius стал первым в мире серийным гибридным автомобилем. Это самый известный гибрид в мире, и на данный момент с серийного конвейера сходит уже третье его поколение.

Кстати, Toyota Prius Plug-in Hybrid – единственный гибрид Toyota, батареи которого можно подзаряжать от электросети.

В 1999 году вышел серийный гибрид Honda Insight, а чуть позже к процессу гибридизации подключилась и Audi, выпустившая мелкую партию машин с дизелем 1.9 TDI и 28-сильным электромотором. В 2000-х годах гибридами начал активно заниматься еще один производитель автомобильных комплектующих – компания Bosch.

В Европе первым серийным гибридом на базе модели Audi 100 стала модификация Duo, у которой задние колеса приводились в движение 12-сильным электромотором Siemens. Питался он от блока никель-кадмиевых батарей.

Привод передних колес осуществлял 2,3-литровый 134-сильный бензиновый двигатель.

Из-за большого веса эта машина оказалась менее динамичной, чем базовая Audi 100, поэтому гибрид был не слишком востребован и его сняли с производства.

Так начался процесс внедрения гибридных технологий в серийные автомобили и последующее их совершенствование.

Законодателем мод здесь стала Toyota с ее моделью Prius, которая разошлась по всему миру, от Японии до Латинской Америки, в огромном количестве. Ежегодно продавалось по 20 тысяч таких гибридов.

Именно поэтому термин «гибрид» сейчас в первую очередь ассоциируется с маркой Toyota, в модельной линейке которой на сегодняшний день огромное количество авто с гибридными силовыми установками.

Гибридная силовая установка Toyota имеет довольно сложный, уникальный механизм распределения крутящего момента ДВС и электромотора

Эра гибридов Toyota

С момента начала продаж гибридных моделей Toyota было реализовано более 9 миллионов таких машин! На Prius в этой статистике приходится более 3,7 млн автомобилей. С 90-х годов до нынешнего времени компания выпустила около тридцати моделей и модификаций с гибридными силовыми установками (под марками Toyota и Lexus).

Экомодели семейства Hybrid  продаются более чем в 90 странах мира, в том числе и в Украине. В нашей стране из семейства Toyota Hybrid представлен Auris Hybrid и уже совсем скоро появится RAV4 Hybrid. В линейке Lexus Hybrid имеются модели CT 200h, GS 300h, LS 600hL, NX 300h, RX 450h.

Японская компания совершенствует свою гибридную технологию и на раллийных трассах. Так, в 2006 году началась разработка гибридной системы для гоночных автомобилей Toyota Hybrid System – Racing.

И как результат – первой в мире машиной с гибридной силовой установкой в июле 2007 года стала Toyota Supra, которая одержала победу на соревновании «24 часа Токачи».

Toyota Hybrid System – Racing

Поколения Toyota Prius

Prius 1-го поколения1997-2003,объем ДВС 1,5 л,цикл Аткинсона,мощность ДВС 70 л.с,рабочее напряжение 273,6 В,

общая мощность системы 100 л.с.

Prius 2-го поколения2003-2009,объем ДВС 1,5 л,цикл Аткинсона,мощность ДВС 76 л.с,рабочее напряжение 500 В,

общая мощность системы 110 л.с.

Prius 3-го поколения2009-2015,объем ДВС 1,8 л,цикл Аткинсона,мощность ДВС 99 л.с,рабочее напряжение 650 В,

общая мощность системы 136 л.с.

Prius 4-го поколения2015-наше время,объем ДВС 1,8 л,цикл Аткинсона,мощность 98 л.с,рабочее напряжение 650 В,

общая мощность системы 122 л.с.

ЭКОэффект

По данным Toyota Motor Corporation, использование гибридных автомобилей Toyota и Lexus позволило снизить выбросы углекислого газа (СО²) на 49 млн тонн.

Выбросы углекислого газа считаются одной из основных причин парникового эффекта на планете, что ведет к повышению температуры, таянию ледников и другим природным катаклизмам.

Согласно подсчетам японской компании, эксплуатация гибридных автомобилей Toyota и Lexus привела к экономии 18 млрд. литров топлива по сравнению с автомобилями аналогичного класса с бензиновыми силовыми агрегатами.

*Расчеты производились с учетом объема реализованных гибридных автомобилей по состоянию на 30.09.2014

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://www.autocentre.ua/opyt/tehnologii/gibridnye-avtomobili-vekovaya-istoriya-303386.html

Когда был создан первый электромобиль

Гибридные автомобили: как это было в XIX и XX веках

Первые электромобили намного старше своих аналогов, работающих от двигателя внутреннего сгорания. Рождение электрокара официально относят к 1841 году.

Однако первый экземпляр, который представлял собой небольшую тележку с водруженным на нее электродвигателем, датируется еще 1828 годом. По размеру и виду конструкции он был больше похож на современный скейтборд с моторчиком, нежели на автомобиль.

Тем не менее, невзрачный вид данного агрегата совсем не смущал его изобретателя Аньоса Джедлика из Венгрии.

С этого момента началось развитие машин, передвигающихся под воздействием электрического тока. Первый электроэкипаж реального размера был изобретен в период с 1828 по 1839 года Робертом Андерсоном, проживающим в Шотландии. Примерно в то же время, в 1835 году голландские изобретатели Стратин Гронинген и Кристофер Беккер также создали автомобиль на электрической тяге.

К 1841-1842 годам электромобили стали более совершенными. Роберту Андерсону и Томасу Давенпорту пришла идея о том, чтобы питание поступало к двигателю от неперезаряжающихся батарей. 1847 год стал знаменательным для города Питсбург, потому как здесь заработал локомотив, получающий электрическое питание от рельсов, по которым он двигался.

Ближе к 1880-м годам была разработана концепция того, как можно было продлить время и дальность езды на электрокаре без подзарядки батареи. Это стало заслугой французских изобретателей Камиля Форе и Гастона Платье.

Примерно в это же время англичанин Ральф Уорд первым запустил в столице Великобритании целую линию так называемых омнибусов, работающих от электродвигателей. Омнибусы являются предшественниками современных автобусов.

Данные события привели к тому, что Англия и Франция стали странами, которые первыми начали активно разрабатывать и выпускать электромобили.

История электромобилей в России

Что же касается России и Америки, то здесь вплоть до конца XIX века об электромобилях упоминалось лишь в публикациях журналистов.

Только в 1898 году Ипполит Романов, русский инженер-изобретатель, представил на обозрение свой двухместный электромобиль, который мог ехать со скоростью до 37,4 км/ч.

В 1899 году им был разработан четырехместный электромобиль, а также омнибусы, рассчитанные на 17 и 24 пассажира.

Легковые машины предоставляли возможность регулирования скорости от 1,5 до 35 километров в час с помощью девятиступенчатого контроллера. Романов уделял значительное внимание снижению веса своих электромобилей и их управляемости.

Он решил уменьшить толщину пластин в батареях, а сам аккумулятор расположил горизонтально. Его труды принесли свои плоды.

В сравнении, например, с популярным французским электрокаром «Жанто», весившим 1440 кг, разработанный Романовым экземпляр обладал массой всего 720 кг.

История электромобилей в США

Американцы же оказались несколько проворней. Начав с изобретения электровагона на шесть пассажиров в 1891 году и электрического велосипеда в 1895 году, они также пришли к осознанию потенциала электродвигателей.

В 1897 году в Нью-Йорке уже действовала целая линия такси из нескольких десятков тысяч электромобилей.

А Филадельфия стала известна нововведением в качестве электрического железнодорожного транспорта для перевозки пассажиров.

Наиболее известным изобретателем в США стал Уолтер Бейкер. Его экипажи и автомобили были достаточно удобными, хоть и тяжеловесными. Они могли конкурировать с машинами Паккарда, Форда и Олдеа, которые работали на бензине.

Свои электромобили он оснащал мягкой подвеской на четырех рессорах. Благодаря емкому аккумулятору заряда хватало на 6-8 часов езды.

К 1901 году электромобили Бейкера выдавали скорость до 30 километров в час, а заряда аккумулятора хватало на расстояние до 80 км.

Электромобиль-рекордсмен

Первый мировой рекорд по скорости передвижения по суше выше 100 км/ч был установлен в 1899 году 1 мая благодаря бельгийцу Камилю Женатце и его электрокару La Jamais Contente, который развил скорость в 68 миль/ч.

До этот момента максимальная скорость езды на электрокаре была зафиксирована на отметке 92,78 км/ч. Достиг ее некий граф де Шаслу-Лоб 4 марта 1899 года.

Новый электромобиль-рекордсмен был похож на торпеду, сделанную из сплава алюминия, магния и вольфрама, и имел вес примерно 1000 кг.

На нем было установлено два достаточно мощных электродвигателя, общая мощность которых составила 67 лошадиных сил. Установив данный рекорд, компания Женатце, которая выпускала грузовики и легковые автомобили на электродвигателе, доказала свое лидерство в сфере автомобилестроения и привлекла массу клиентов.

Начало XX века

В начале XX века появилась идея о том, чтобы внедрить электродвигатели в сферу пожаротушения. Таким образом, появились автомобили, которые перемещались своим ходом на ограниченные расстояния.

Они были достаточно тяжелыми, однако внесли большой вклад в обеспечение безопасности горожан.

Первую линию пожарных машин, работающих от аккумуляторов, выпустила компания «Юстус Кристиан Браун» в Германии в 1901 году.

Наиболее крупными компаниями, которые производили электрокары и электроэкипажи, были «Бейкер Мотор Винкл Компани» (США), «Жанго» (Франция), «Берсей» (Великобритания), «Лорнер» (Австралия).

На американском рынке соотношение производимых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и работающих на электричестве говорила о широкой популяризации последних.

Так в первые годы XX века из 2,5 тысяч выпущенных автомашин 1,5 тысячи были оснащены электродвигателем.

Одним из наиболее известных в США и мире стал экипаж Вуда, который свидетельствовал о немалом прорыве в области электродвигателей. Данный транспорт обеспечивал стабильную скорость в 14 миль/ч с запасом до 18 миль/ч. Его оценивали в 2 тыс.

долларов США, что в то время было колоссальной суммой для многих американцев.

Со временем к 1916 году появился и также прославился автомобиль Вуда, который был настоящим гибридом и мог работать на электродвигателе и двигателе внутреннего сгорания.

Временный закат электроавтомобилестроения и его причины

На стыке XIX и XX веков конкурировали между собой электромобили, а также автомобили, работающие на пару и от двигателя внутреннего сгорания. Паровые авто были достаточно экономичными с точки зрения капиталовложений, однако несли неудобства в зимний период времени.

Чтобы завести такую машину в минусовую температуру, требовалось потратить полчаса, а иногда и целый час времени. К тому же, паровые автомобили не могли вмещать достаточный объем топлива, т.е. воды, чтобы конкурировать по дальности езды.

В связи с этим наиболее острая конкуренция началась между автомобилестроителями, которые выпускали авто, работающие на электричестве и горючем топливе.

Средняя стоимость электрокара в начале XX века составляла 1000 американских долларов. Однако, спросом среди богачей пользовались и машины, украшенные дорогими и эксклюзивными элементами. Цена такого электромобиля могла достигать 3000 долларов США.

1912 год можно считать наиболее успешным с точки зрения массового выпуска электромобилей. Однако вскоре мода на них иссякла и в 1920-х годах их производство в мире заметно сократилось. Если в начале 1900-х годов доля электромобилей из всего самоходного транспорта составляла около 50 %, то к 1920-м она уменьшилась до 1 %.

Дело в том, что использующиеся на тот момент электрокары были достаточно медлительны. Это удовлетворяло условия пассажирских перевозок до того момента, пока не были построены более качественные дороги.

С улучшением качества дорог появилась возможность ездить на большей скорости, которую тогда не могли выдать электродвигатели. Неудобства доставляло также то, что электромобили начала XX века были тяжелыми и заводились с помощью специальной ручки.

Куда проще было завести авто, работающее на бензине и имеющее электростартер. В связи с этим, мир на несколько десятков лет практически забыл о данном виде транспорта.

Другой очень весомой причиной стало давление со стороны владельцев нефтедобывающих установок. Оно стало возможным благодаря открытию нескольких крупных месторождений нефти и резкому падению цен на горючее топливо.

К 1912 году Генри Форд, выпускающий линию известных на весь мир автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, сосредоточился на их массовом производстве. Это позволило ему значительно понизить цену своих машин. По стоимости электромобили не шли с ними ни в какое сравнение.

Например, родстер с электродвигателем стоил на тот момент 1750 долларов США, а ни в чем не уступающий форд с двигателем внутреннего сгорания можно было приобрести за 650 долларов.

В 1916 году компанию Бейкера поглотила «Оуэн Магнетик», которая занималась созданием автомобилей, работающих на бензине. К этому времени по всему миру с компаниями, выпускающими электрокары, наблюдалась та же тенденция. Они продавались и переоборудовались на производство автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Одна из наиболее известных американских компаний Detroit Electric, которая начала производство электромобилей в 1907 году, в лучшие годы выпускала до 2000 экземпляров в год. Однако, со временем количество заказчиков резко сократилось и к 1940-м годам выпуск данных авто стал символическим. Выпуск был остановлен в 1942 году.

Возрождение электромобилей

1960-е годы стали этапов возрождения сферы машиностроения, основанного на электродвигателях. Первой причиной тому явилась сильная загрязненность городов, которая стала заметна, как только спала озабоченность людей Второй Мировой Войной. Здоровье городского населения сильно подрывалось из-за загазованности.

Затем, цены на нефть резко вырасли, что сказалось на стоимости производства автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Это побудило производителей вновь обратиться к электромобилестоению.

Возрождения данной отрасли началось с выпуска автомобиля Henney Kilowatt, которым занималась компания National Union Electric Company. В 1959-1960 годах этот автомобиль был усовершенствован. Его скорость выросла с 64 до 97 км/ч, а дальность пробега на одном заряде аккумулятора с 64 до 97 километров.

Соединенные Штаты стали главным двигателем прогресса в области производства автомобилей с электродвигателем. В 1960-1970-х годах компании Sebrin-Vanguard и Elcar Corporation занимали лидирующие позиции в данной отрасли. Они специализировались на выпуске небольших двухместных электромобилей для передвижений по городу на расстояние в среднем до 80 км.

В 1970-х годах американская фирма Battronic выпустила 20 единиц городских автобусов, работающих на электротяге. А в 1975 году American Motor Company продала 350 электроджипов почтовой компании США.

Электромобили 90-х годов

В 1990-х годах отрасль электромобилестроения стала набирать обороты за счет того, что некоторые из стран ввели жесткие ограничения на использование авто, выделяющих выхлопные газы.

Штат Калифорния стал первым в США, где вступило в силу постановление об увеличении количества экологически чистых автомобилей до 2 %, а к 2003-му году их количество должно было составлять не менее 10 % от общего числа автотранспорта штата.

В это время был разработан прекрасный спортивный автомобиль с открытым верхом, который завладел сердцами многих. Renaissance Tropica выдавал до 100 км/ч и мог без подзарядки проехать до 130 километров.

Электромобили XXI века

С этого момента известнейшие автостроительные компании направили и ускорили свои разработки в сфере экологически чистого автотранспорта. В частности к этому прибегли концерны Ford, Toyota, General Motors, Honda и другие. Лидирующую позицию с 1997 года заняла компания Toyota. Ее наиболее популярной моделью стала Prius. На сегодняшний день выпущена не одна сотня этих авто.

Сегодня рынок электромобилей насчитывает несколько десятков моделей различных марок. Лидирующую позицию занимает компания Nissan со своим электромобилем модели Leaf. Этот электрокар имеет долю на общемировом рынке более 25 % и продолжает устанавливать рекорды по продажам в разных странах пятый год подряд.

С Nissan Leaf активно конкурирует Toyota Prius plug-in. Другими популярными моделями являются Renault Twizy, Peugeot 3008 Hybrid4, Honda Insight, Lexus GT200h, Toyota Prius, Opel Ampera, Chevrolet Volt, Smart ForTwo Electric Drive и другие.

Источник: http://hybmotors.ru/kogda-byil-sozdan-pervyiy-elektromobil/

История электромобилей: от истоков зарождения в 19-м до взлета и падения в 20-м веке

Гибридные автомобили: как это было в XIX и XX веках

Наверное, многие удивятся, когда узнают, что история электромобиля берёт своё начало еще с 1830-х годов. Мало кто знает, что первый электромобиль появился почти на полвека раньше, чем первый обычный автомобиль.

Мало того, поначалу, на заре автомобилестроения электромобили были даже более распространены, чем бензиновые транспортные средства.

Впрочем, это не так уж и удивительно, поскольку устройство электродвигателя намного проще, чем любого вида двигателей внутреннего сгорания.

статьи

  • С чего началась история электромобилей?
  • Первые электромобили и первые рекорды
  • Электромобильные гиганты конца XIX – начала XX века
  • Почему электромобили были лучше бензиновых?
  • Завершение эры электромобилей в XX и воскрешение в XXI веке

С чего началась история электромобилей?

Развитие автомобилей на электротяге началось с того, что Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, чем озадачил всех инженеров и изобретателей, которые принялись искать, как же можно его применить на практике.

Под понятием «электромобиль» мы имеем в виду такое транспортное средство, в котором крутящий момент на приводную ось создаёт электричество, получаемое традиционно от химического источника тока, а в современных разработках дополнительно – от солнечного излучения либо от рекуперации кинетической энергии во время торможения.

Венгр Аньос Джедлик в 1828 году приделал электродвигатель к тележке размером со скейтборд. В 1834 году российский изобретатель Б.

Якоби создал первый в мире пригодный к практическому применению электродвигатель принципиально новой конструкции (с вращающимся якорем) – он создавал крутящий момент, который было проще преобразовывать в другие виды движения, чем возвратно-поступательное, которое создавали предшествующие электродвигатели.

Первые пробы создания экипажей, приводимых в движение электромоторами, начались в 1859 году, после изобретения свинцового аккумулятора.

Первые попытки создания транспорта на электричестве предпринял известный англичанин Томас Паркер, пытавшийся применить его для локомотивов лондонского метро и трамваев.

Позднее он занялся изобретением автономного электрического транспортного средства, не требующего контактных проводов.

Первые электромобили и первые рекорды

Имя первого изобретателя электромобиля точно никто не знает, но известно, что шотландец Роберт Андерсон, американец Томас Девенпорт и англичанин Роберт Девидсон приблизительно в один и тот же период времени представили миру свои электрические конструкции.

Эти безлошадиные электрические экипажи отличались огромным весом, малой скоростью передвижения, не превышающей и 4 км/час, и неособенной практичностью.

проблема заключалась в отсутствии подзаряжаемых аккумуляторов, которые бы отличались сравнительно небольшими размерами, позволяющими заряжать электромобили. История их развития продолжилась после того, как в 1865 году французом Гастоном Планте был представлен прообраз современного аккумулятора.

Позднее (1878 г.) его усовершенствовал Камилл Фор. Подобные аккумуляторы стали наиболее распространёнными и до сих пор используются в транспортных средствах для запуска двигателей.

В США в 1888 году изобрели трёхколёсный электромобиль с 10 свинцово-кислотными аккумуляторами, весящими примерно 40 кг. Конструкция могла развивать скорость до 8 миль в час при мощности двигателя в 0,5 л. с. Пожалуй, её можно было назвать, скорее, трёхколёсным электровелосипедом.

В 1889 году инженер Ипполит Романов создал первый русский электромобиль на две персоны. Он имел передний привод, причём пассажиры также располагались впереди экипажа, в то время как водитель сидел сзади и возвышался над ними на высоком сиденье. Отсек с аккумуляторами находился позади салона, а сами они были легче аналогов, благодаря чему вес автомобиля удалось снизить до 720 кг.

Для сравнения – популярный в те годы «Жанто» (Франция) весил ровно вдвое больше. Он мог разогнаться до 35 км/ч, однако, проехать мог примерно с километр. Каждый двигатель при 1800 оборотах давал мощность 6 л. с.

Чуть позднее, в 1890 году американец У. Моррисон представил публике 6-местный фургон, который мог разгоняться до 23 км/ч.

Первым, кто решился опробовать электрические самодвижущиеся повозки, стал граф Гастон де Шаслу-Лоба – французский автогонщик. Он же и установил первый скоростной рекорд, зарегистрированный официально в 1898 году. Тогда его автомобиль разогнался до невероятных 63 километров в час.

Через 4 месяца этот рекорд был улучшен другой маркой электромобиля «Le Jamais Contende», причём он сразу же перевалил за знаковые 100 км/ч и составил 105 км/ч. Это удалось бельгийцу Камилю Женатци, который управлял экипажем собственной конструкции с обтекающими контурами. Чтобы поставить рекорд, инженер поставил в машину два электромотора, дававшие в сумме 67 л. с.

Новый вид транспорта быстро приглянулся бизнесменам, поэтому уже в 1898 году по улицам Берлина, Лондона, Парижа и Нью-Йорка уже бегали электрические таксомоторы. Их заряжали в специальных комнатах.

Электромобильные гиганты конца XIX – начала XX века

С 1899 года к выпуску электромобилей приступила компания «Woods» из США. Вначале в Чикаго был представлен двухместный автомобиль скромных размеров «Electric Buggy».

А в 1905 году уже можно было полюбоваться роскошным «Woods Victoria», который представлял собой карету, снабжённую парой 2,5-сильных электродвигателей, модель могла разгоняться до 30 км/с.

Ещё через 10 лет был предложен первый гибрид «Dual Power», который разгонялся со старта до 24 км/ч на электрической тяге, а после этого включался 27-сильный бензиновый двигатель, который доводил скорость машины до 56 км/ч. Подобных гибридов, стоящих 2 700 долларов, выпустили порядка 600 штук за три последующих года.

Легендарный Фердинанд Порше также начинал свою карьеру именно с электромобилей. В 1900 году на Парижском автосалоне им была представлена уникальная модель «Lohner-Porsche», на передней оси которого стояла пара электромоторов мощностью 3,5 л. с. каждый. Экипаж был способен разгоняться до 50 км/ч, а ресурс автономного пробега составлял 50 километров.

Позднее Порше специально для британского автогонщика Харта изготовил автомобиль, имевший отдельный электродвигатель в каждом колесе, таким образом, он оказался первым в мире полноприводным автомобилем.

Таланту Порше принадлежит и первый в мире гибридный автомобиль «Semper Vivus», в котором вместо привычных аккумуляторов был установлен 4-цилиндровый бензиновый двигатель, который и вырабатывал электричество.

На рубеже XIX-XX веков скорость и запас хода у электромобилей и машин с бензиновыми двигателями находились примерно на одном уровне. Однако были некоторые сложности с подзарядкой аккумуляторов: их нельзя было просто подключить к розетке, чтобы через несколько часов они оказались заряженными.

Поскольку в сети поддерживается переменный ток, то требовался ещё выпрямитель тока – в сеть включался электродвигатель переменного тока, который вращал вал генератора постоянного тока, а уже к последнему и подключались аккумуляторные батареи.

Но даже такие технические сложности не помешали быстрому распространению электрических такси, которых к 1910 году по Нью-Йорку бегало уже около 70 тысяч.

Прогресс электромобилей продолжался. Например, в 1900 году на долю электрических автомобилей приходилось 28% всех самодвижущихся транспортных средств. В 1912 году было зарегистрировано 33,8 тысяч новых электромобилей, в то время как бензиновых – только 19,5 тысяч. К подобным объёмам выпуска электромобилей мир смог вернуться только через 100 лет.

об истории создания и развития электромобилей:

Особенно отличилась в производстве электромобилей основанная в 1907 году компания «Detroit Electric».

К разработке её моделей приложил свой талант сам Томас Эдисон, он изобрёл никелевую батарею, которая подняла ресурс пробега машины до 80 км без подзарядки.

Правда, максимальная скорость авто была невысока – всего 39 км/ч, однако, этого вполне хватало для городских условий. Компания предлагала клиентам несколько кузовов на выбор.

Сам Эдисон разъезжал на купе «Detroit Electric», а следом за ним на подобные же экземпляры сели генерал Эйзенхауэр (ставший позднее президентом США) и сам Джон Рокфеллер. Жена Генри Форда, пренебрегая патриотизмом, некоторое время предпочитала пользоваться этой же маркой.

Позднее, в 1948 году в СССР был построен электромобиль НАМИ-751 с грузоподъёмностью в 1,5 т, который использовали для перевозки почты.

Почему электромобили были лучше бензиновых?

В 80-х годах 19 века начался бум электромобилестроения, вызванный созданием сравнительно лёгких, а главное, достаточно ёмких и подзаряжаемых аккумуляторов. Это время многие называют «золотым веком» электромобилей.

В те времена двигатели внутреннего сгорания считались малоперспективными. Средние электромобили тех лет могли развивать скорость до 3 км/час, а одной подзарядки батареи хватало на целый день.

К тому же электромоторы заводились практически без проблем, не требовали переключения передач и работали довольно тихо.

Полной противоположностью в то время был автомобиль. Его мотор грохотал, капризничал, выпускал огромные облака гари, которые к тому же имели отвратительный бензиновый запах. Запускались такие автомобили вручную, а для их управления требовалось переключать передачи, поэтому они не пользовались спросом у покупателей в то время.

Первое время электромобили прекрасно конкурировали с двигателями внутреннего сгорания:

  • Работали тише, были мощнее, не отравляли выхлопами воздух.
  • Их эксплуатация также обходилась дешевле.
  • Их было намного проще заводить, ведь бензиновые двигатели той поры заводились с помощью большой заводной рукоятки и приличных усилий.
  • Упрощалось и обслуживание электродвигателей: ни масла не нужно заменять, ни фильтров, ни свечей зажигания – а ведь это приходилось делать самим автомобилистам, поскольку сеть автосервисов тогда ещё не сформировалась.

Электродвигатели с первых же оборотов обеспечивали хорошую тягу, поэтому не требовали многоступенчатой, сложной трансмиссии. Примерно в то же время в Европе и Америке началась массовая электрификация, поэтому даже представители среднего класса могли не испытывать нужду с подзарядкой своих аккумуляторов. Уже в то время предлагалась бесплатная замена аккумуляторов.

Завершение эры электромобилей в XX и воскрешение в XXI веке

В 20-х годах ситуация кардинально поменялась, когда все заметней стал проявляться главный недостаток электромобилей – недостаточный запас хода. В США, Германии и Италии в эти годы массово создавалась сеть автодорог, благодаря которым открылась возможность дальних путешествий. Вот для них больше всего и подходили автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

Поэтому их стали больше развивать и совершенствовать: для комфортного запуска появился электрический стартер, двигатели стали работать надёжнее и тише. А благодаря конвейерному способу изготовления удалось значительно понизить себестоимость автомобилей и резко увеличить их производство.

Поскольку бензин в те годы стоил очень дёшево, то о его расходе никто не задумывался, тем более никого не волновала окружающая среда.

Фактически стремительно развивающаяся история создания электромобилей завершилась к 1930 году — к этому времени их практически прекратили производить.

До начала 1990 годов о них вовсе не вспоминали, пока не возникла острая проблема, связанная с необходимостью охраны окружающей среды. К тому же стало понятно, что запасы нефти не безграничны. Поэтому некоторые компании начали выпускать электрические транспортные средства. Первый современный серийный автомобиль GM EV1 был выпущен в США в 1996 — 2003 годах.

Ещё один занятный факт – электромобили стали единственными средствами передвижения, которые смогли покинуть Землю и работать на других небесных телах. Все виды советских, американских и китайских луноходов и марсоходов по вполне понятным причинам имеют исключительно электрический привод, а источником энергии для них стали солнечные батареи.

А Вы знали, что история электромобилей такая долгая? Как Вы относитесь к электрокарам? Считаете ли Вы, что за ними будущее? Поделитесь своим мнением .

Источник: http://dr-znai.com/istoriya-elektromobilej.html

Лучшие легковые автомобили конца двадцатого века

Гибридные автомобили: как это было в XIX и XX веках

В статье приведен обзор лучших легковых автомобилей конца двадцатого века, в которых было успешно реализовано новое инженерное решение какой-либо системы, затем примененное и на других моделях; автомобиль выпускался длительное время, его конструкция была удачной и пригодной для развития и модернизации; автомобиль имел лучшие характеристики, чем другие модели того же времени. Лучшие легковые автомобили выбирались по десятилетиям прошлого века.

Легковой автомобиль давно уже является удобным средством транспорта и элементом престижа. Чем лучше автомобиль, тем престижнее им владеть.

Понятие «лучший автомобиль» можно трактовать не однозначно. Например, в Википедии лучший автомобиль (best car) понимается как наиболее хорошо продаваемый (best-selling car) [1].

В предлагаемом обзоре воспользуемся следующими разумными критериями лучшего автомобиля:

  • На автомобиле было успешно реализовано новое инженерное решение какой-либо системы, затем примененное и на других моделях.

  • Автомобиль выпускался длительное время, т.е. исходная конструкция была удачной и пригодной для развития и модернизации.

  • Автомобиль имел лучшие характеристики, чем другие модели того же времени: удобство эксплуатации, комфорт, срок службы, экономичность, цена, качество, безопасность и т.д.

Лучшие легковые автомобили выбирались по десятилетиям прошлого века.

Информация для составления обзора в большом объеме представлена в Интернете, например в [1], в журналах для специалистов автомобильного транспорта Automotive Engineering International, издаваемых в США, например в [2], рекламных проспектах прошлых лет.

В ноябре 1964 года выпущен первый Porsche 911 (Рис. 1) , автомобиль производился затем длительное время, уступив по этому показателю только VW Beetle [3].

Этот спортивный автомобиль участвовал успешно в многочисленных ралли и гонках, пользовался и пользуется большой популярностью.

Рис.1. Автомобиль Porsche 911

Porsche 911 имеет шестицилиндровый двигатель сзади, объем 2 литра, мощность 130 л.с., при 6100 об/мин, охлаждение воздушное, диаметр цилиндра 80 мм, ход поршня 66 мм. Коробка передач ручная, пятискоростная.

Автомобиль имел также новшества для своего времени в подвеске, тормозной системе, рулевом управлении.

1970 – 1979: ВАЗ 2101 1970 года, Honda Civic CVCC 1974 года

ВАЗ 2101 выпускался автозаводом в Тольятти с 1970 года (Рис.2). Автомобиль спроектирован на базе итальянского автомобиля Фиат 124 с учетом тяжелых климатических и дорожных условий в СССР. В процессе модернизации было внесено более 800 изменений в конструкцию автомобиля: подвеска, двигатель, тормозная система и т.д. [4].

Рис.2. Автомобиль ВАЗ 2101

Характеристики ВАЗ 2101: четырехдверный седан, объем двигателя 1.2 л, мощность 62 л.с., максимальная скорость 140 км/час, масса 955 кг, грузоподъемность 400 кг.

Автомобиль ВАЗ 2101 был хорошо приспособлен к условиям эксплуатации в СССР, в советские времена спрос на ВАЗ 2101 всегда превышал предложение, иметь ВАЗ 2101 было очень престижно, все завидовали счастливчику. Всего автомобилей ВАЗ 2101 было выпушено более 4850000 штук.

С 1970 года в США начали ужесточаться требования к токсичности загрязнения автомобилями окружающей среды. Возникла необходимость применения каталитических нейтрализаторов для доочистки выхлопных газов.

В это время в Японии корпорация Honda [5] разработала бензиновые четырехтактные двигатели серии CVCC (compound vortex controlled combustion).

За счет рациональной конструкции впускного коллектора, камеры сгорания и дополнительного впускного клапана в камере сгорания в объеме непосредственно около свечи зажигания обеспечивается обогащенный состав топливовоздушной смеси. В остальной части камеры сгорания и в среднем по объему цилиндра состав топливовоздушной смеси обедненный.

При сгорании такой топливовоздушной смеси комбинированного состава образуется меньше токсичных окиси углерода СО и углеводорода НС.

Двигатели CVCC удовлетворяли строгим американским и японским стандартам на токсичность без каталитических нейтрализаторов и системы рециркуляции выхлопных газов.

Рис.3. Honda Civic

Автомобиль Honda Civic (Рис.3) с четырехцилиндровым двигателем CVCC объемом 1.5 литра мощностью 50 л.с. импортировался в США и Европу с 1975 года. Диаметр цилиндра 74 мм, ход поршня 86.6 мм, компрессия 8.1:1. Вес автомобиля 730 кг.

1980 – 1989: Платформа J General Motors 1981 года

Автомобильная платформа это набор комплектующих, основных компонентов, технических и технологических решений, используемый при производстве автомобиля. Использование общей платформы позволяет отделениям крупной корпорации сократить издержки и время на разработку новых моделей.

Платформа J фирмы [6] использовалась для выпуска недорогих переднеприводных автомобилей во всех отделениях – , , , , – как в США, так и за рубежом.

В США на базе платформы J выпускались , , , , и т.д.

За рубежом – (в Германии), (в Великобритании), и (в Японии), (в Южной Корее).

Всего на платформе J выпустили более 10000000 автомобилей.

Одним из первых автомобилей, выпущенных на платформе J был (Рис.4.).

Рис.4. Автомобиль

это переднеприводный двух или четырехдверный автомобиль с кузовом типа седан, хэтчбек или кабриолет, длина – 4432 мм, ширина – 1676 мм, колесная база – 2570 мм, двигатель шести цилиндровый объемом 1.6 ÷ 1.8 л мощностью 88 л.с. сначала карбюраторный, затем с центральным и распределенным впрыском, максимальная скорость 145 км/час.

1990 – 1999: GM EV1 1996 года и Toyota Prius 1997 года

К концу прошлого века наличие большого числа автомобилей в развитых странах привело к увеличению загрязнения окружающей среды токсичными отходами их эксплуатации. Широкое применение электромобилей рассматривалось как вариант борьбы за экологию.

Большинство электромобилей в ХХ веке были модификациями обычных автомобилей, например, Ford Ranger выпускался как электромобиль и с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). General Motors EV1 (Рис.5) с самого начала проектировался как электромобиль [7, 8].

Рис.5. Электромобиль General Motors EV1

Это двухдверный двухместный автомобиль массой 1300 кг.

Модель имела алюминиевый кузов с композитными внешними панелями. Напряжение на зажимах свинцово-кислотной аккумуляторной батареи 312 В, емкость 53 А час, на нее приходится почти половина массы автомобиля.

Транзисторный инвертор преобразует постоянное напряжение 312 в с батареи в трехфазное переменное, подаваемое на электродвигатель мощностью 137 л.с. Двигатель подключен к передним колесам через односкоростную понижающую коробку передач.

Аккумулятор GM EV1мог быть полностью заряжен за 15 часов от внешнего зарядного устройства, подключаемого к бытовой электросети 110 В 10 А, стандартной для США.

Сегодня в США построено значительное число зарядных станций (колонок) для электромобилей и гибридных автомобилей, например, только в г. Сакраменто (столица штата Калифорния) и его окрестностях действуют 284 зарядные колонки различного типа (Рис.6).

Зарядные колонки размещаются обычно возле торговых центров, транспортных узлов, имеется и специальный дорожный знак.

Рис.6.Заряд электромобиля от колонки

Пробег автомобиля до подзаряда зависел от стиля вождения, рельефа, загрузки и достигал 217 км.

Компания General Motors выпустила 1117 электромобилей EV1, они не продавались, а сдавались в аренду владельцам в некоторых штатах США. В 2002 году General Motors объявила о прекращении выпуска электромобилей EV1 по причине их убыточности. Все автомобили у владельцев были отозваны и уничтожены (Рис.7). Музеям и учебным организациям оставили 40 экземпляров без права эксплуатации.

Рис.7. Готовые к утилизации электромобили General Motors EV1 на свалке

Почему General Motors свернула производство популярной модели EV1 до сих пор не ясно.

Сегодня электромобили серийно выпускаются и пользуются спросом. Например, компания Nissan продала к октябрю 2014 года более 142000 электромобилей Nissan Leaf [1].

Электромобили имеют и недостатки принципиального характера:

  • Малая автономность. Пробег до подзаряда электромобиля 100 – 200 км. Автомобиль с ДВС проходит на одной заправке почти 1000 км.

  • Медленное пополнение запаса энергии на борту. Электромобиль заряжается часами, топливный бак автомобиля с ДВС заполняется за минуты.

  • Массовая эксплуатация электромобилей не приводит к уменьшению загрязнения окружающей среды. Электроэнергия для электромобилей вырабатывается в основном тепловыми электростанциями, где сжигается ископаемое топливо, в атмосферу поступают побочные токсичные продукты горения.

Другим вариантом уменьшения загрязнения окружающей среды транспортными средствами является применение гибридных автомобилей.

В гибридных автомобилях ДВС через коробку передач может приводить в движение колеса и генератор. Напряжение с генератора после преобразования в инверторе поступает для заряда аккумулятора и/или для работы электродвигателя. Специальная коробка передач суммирует и распределяет энергию между бензиновым двигателем, электродвигателем, генератором.

Движение автомобиля производится с заданной скоростью в оптимальном режиме, при этом работают или ДВС и электродвигатель по отдельности, или их комбинация с различными долями по мощности. Для водителя и пассажиров переключение режимов происходит практически незаметно.

При торможении энергия рекуперируется, при необходимости резкого торможения используются и обычные гидравлические тормоза.

За счет работы ДВС в оптимальном режиме гибридные автомобили меньше загрязняют окружающую среду и более экономичны. Например, отечественный «Ижмаш» на базе универсала ИЖ-21261 выпускал гибридный автомобиль с расходом бензина 3 литра на 100 км (7.2 л у прототипа).

Модель Toyota Prius является первым серийным гибридным автомобилем [9]. Этот пятиместный седан имел 1.

5 литровый бензиновый двигатель мощностью 70 л с при 4500 об/мин, бесконтактный электродвигатель постоянного тока мощностью 33 кВт при оборотах 1040 – 5600 в минуту, никель–металлогидридный аккумулятор с номинальным напряжением 274 В и емкостью 6.5 А∙час, расход топлива 5.6 литров на 100 км пути.

Рис.8. Гибрид Toyota Prius

Гибридный автомобиль Toyota Prius постоянно совершенствуется, с 1997 г. до осени 2014 года их было продано более 4800000 штук

Источник: https://novainfo.ru/article/2588

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.