Электромобили ездят плавно и аккуратно. Полностью без взрывов, коксования и рециркуляции выхлопных газов. Их технология принципиально отличается от технологии классических моделей автомобилей.
Электрический автомобильный аккумулятор: технология и принцип действия
В основе электромобиля лежит аккумулятор, называемый тяговой батареей. Он накапливает электрическую энергию, необходимую для вождения. В настоящее время все основные производители от Audi до Tesla используют литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы. Их преимущество заключается в том, что они предлагают самую высокую плотность энергии из всех подходящих систем хранения энергии. Это означает, что они обладают большой вместимостью при малом весе и небольшом пространстве. Они также служат в течение многих лет и могут поглощать высокие зарядные токи в течение длительных периодов времени.
Они функционируют в широком диапазоне температур и едва ли пострадают, если не будут полностью разряжены или заряжены. Срок службы составляет около 1000 зарядов. Большинство производителей дают гарантию на восемь лет и 160 000 км. За это время они обычно не теряют более 20 процентов своих возможностей.
Параллельно производители и поставщики продолжают развивать аккумуляторы. Значительно увеличивается плотность энергии: Несмотря на то, что аккумуляторные батареи сохраняют свой физический размер, их емкость увеличивается. VW E-Golf изначально проезжал 190 километров. С модернизацией в 2017 году с помощью современной аккумуляторной батареи авто стало проезжать 300 километров. В Renault Zoe произошло аналогичное улучшение с 210 до 390 километров. Эксперты говорят, что литий-ионные батареи в будущем еще больше повысят свою эффективность.
В полных гибридах используются и другие технологии: Toyota, например, использует никель-металл-гидридные аккумуляторные батареи в своем Prius. Они более доступны, просты в использовании и дешевле. Но не подходят для чисто электрических моделей.
Двигатели в электромобилях
Электродвигатели уже давно достигли того, чего никогда не могут достичь двигатели внутреннего сгорания: они преобразуют большую часть используемой энергии в движение. В то время как бензиновые и дизельные двигатели в редких случаях достигают КПД чуть более 40 процентов, электродвигатели уже давно давно имеют данный показатель на уровне 90%. Они вырабатывают гораздо меньше тепла и работают тише, чем двигатели V12 в дорогих автомобилях.
В автомобилях электродвигатели работают точно так же, как и в других устройствах. Фиксированные магниты меняют свои полюса. Они приводят ротор в движение отталкиванием и притяжением. Различают сравнительно простые асинхронные двигатели и более сложные синхронные двигатели, которые имеют более высокий КПД. Синхронные двигатели в основном используются в электромобилях.
Электродвигатели очень быстро реагируют на педаль акселератора и обеспечивают высокий крутящий момент с первого поворота. Они также могут повернуть вспять свой эффект. Это означает, что в генераторном режиме они преобразуют движение автомобиля в электрический ток и заряжают аккумулятор. Этот процесс называется рекуперацией и всегда происходит, когда водитель замедляется с помощью торможения.
Для того чтобы поглотить как можно больше энергии торможения, двигатели должны обладать определенной мощностью. Входная и выходная мощность равны. По этой причине слабых электромобилей практически нет. Именно из-за этого электромобили мощностью менее 100 л.с. являются редкостью.
Их компактная конструкция позволяет устанавливать двигатели непосредственно на соответствующий ведущий мост. Если все колеса будут приводиться в движение, то обе оси получат по одному двигателю на каждую.
Трансмиссия в электромобилях
Большинство современных электромобилей не имеют классических механических или автоматических коробок передач. Их двигатели обеспечивают большую мощность в широком диапазоне скоростей. Они также могут менять направление вращения. Поэтому, как правило, достаточно регулировать обороты двигателя с помощью фиксированного передаточного числа. Производители используют для этой цели одноступенчатые трансмиссии. Несколько ступеней передачи или передача заднего хода не нужны. Поэтому трансмиссии в электромобилях намного проще. Рычаг автоматического селектора в салоне автомобиля влияет только на направление движения.
Сколько должен проезжать электромобиль?
Максимально возможный пробег за один заряд аккумулятора в большинстве случаев является наиболее важным аргументом за или против электромобиля. Сегодня на одном заряде батареи можно проехать до 500 км. Однако автомобили с такими большими аккумуляторами не обязательно более экологичны, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания. При производстве батарей необходимо использовать много энергии. В результате, их баланс CO2 неудовлетворителен.
