Як працює електромобіль?

Електромобілі - це транспортні засоби, популярність яких неухильно зростає з другого десятиліття 21-го століття. Популяризації електромобілів сприяє все більша турбота про навколишнє середовище. Однак не всі знають, як працюють електромобілі. Якщо ви теж хочете дізнатися, то тут ви знайдете всю необхідну інформацію.

Що варто знати про електромобілі?

Популяризація екологічно чистого індивідуального та громадського транспорту пов'язана з принципом роботи електромобіля. Оскільки енергію для роботи двигуна забезпечує акумулятор, паливо не потрібне. А це означає, що вихлопні гази не потрапляють в атмосферу. Це усуває необхідність у вихлопній трубі в електромобілі.

Конструкція електромобіля набагато простіша, ніж у двигуна внутрішнього згоряння. У ньому немає багатьох деталей. Немає потреби в турбокомпресорі, масляному піддоні, впорскуванні палива, поршнях, колінчастому валу та багатьох інших компонентах. Проста конструкція електромобілів, порівняно з автомобілями з двигуном внутрішнього згоряння, робить їх набагато менш схильними до поломок. Тут діє проста залежність - чим менше деталей, тим рідше щось може зламатися.

Опис електромобілів був би не повним, якби не згадав про прискорення. Електродвигуни мають повну потужність весь час під час руху. Як наслідок, вони розганяються незрівнянно швидше, ніж автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння. Керувати електромобілем також комфортно. Цей тип двигуна майже безшумний.

Одним з найважливіших компонентів у конструкції електромобіля є батарея. Саме він забезпечує двигун енергією, необхідною для руху коліс. Заряджання електромобіля електрикою - це процес, який багато в чому схожий на процес заряджання електронних пристроїв, таких як комп'ютери, планшети та смартфони.

Експлуатація електромобіля - переваги та недоліки

Батареї електромобілів наразі є найбільшою перешкодою на шляху популяризації таких транспортних засобів. На жаль, зарядка займає багато часу. Навіть швидкі громадські зарядки потребують щонайменше півгодини. Повільніші - кілька годин. Зарядка автомобіля вдома, від розетки або wallbox (домашньої станції) - до кількох годин.

Сьогодні, на жаль, не існує швидшого способу поповнити запас електроенергії в автомобільних акумуляторах. Ємність елемента перетворюється на запас ходу, тобто кількість кілометрів, які автомобіль може проїхати під час руху. Цей показник нічим не відрізняється від того, що пропонують автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння.

Поточні витрати залежать від того, де ви підключаєте автомобіль до електромережі. Найдешевший спосіб - заряджати його вдома. Тоді ціна за 1 кВт-год в рази нижча, ніж за 1 літр бензину. Використання громадських зарядних станцій набагато дорожче. У випадку зі швидкими зарядками ціна експлуатації електромобіля не відрізняється від витрат на пальне.

Чистий, безшумний транспорт також приносить привілеї. Отримання зелених номерів - це перепустка до безкоштовного паркування в зонах платних парковок. Електромобілі також можуть в'їжджати в центри багатьох міст, тоді як автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння іноді заборонені в таких зонах.

Як працює електромобіль - основні принципи роботи

Принцип роботи електромобіля полягає в накопиченні енергії, необхідної для роботи двигуна. Двигун електромобіля пристосований для перетворення електричної енергії в механічну. Перша зберігається в літій-іонному акумуляторі, друга генерується магнітами, ротором з оточуючим його статором, а також часто щітками і комутаторами. У безщіткових двигунах, на відміну від щіткових, відсутні останні два компоненти.

Для запуску двигуна необхідна літій-іонна батарея, яку зазвичай називають акумулятором. Конструкція електромобіля передбачає її наявність під підлогою пасажирського салону. Це пов'язано з її вагою, яка становить десятки кілограмів і більше.

Електроніка, встановлена в електромобілі, також визначає, як він працює. Це спеціально розроблена інформаційно-розважальна система. Її завдання - надавати водієві необхідну інформацію, наприклад, показувати карту, активувати асистент руху по смузі та паркування. Така система також включає в себе багато зручностей для користувача, таких як доступ до потокових сервісів і клімат-контролю.

Як працює коробка передач в електромобілях?

Чи мають електромобілі коробку передач? Ні, тому що їм не потрібна коробка передач. Бензинові та дизельні двигуни досягають достатнього крутного моменту в обмеженому діапазоні швидкостей. Тому підтримка достатнього крутного моменту вимагає постійного налаштування трансмісії відповідно до поточної швидкості.

Як згадувалося вище, крутний момент в електродвигуні постійний. Той факт, що його не потрібно змінювати, означає, що коробка передач не потрібна. Однак сьогодні розробляються двоступеневі трансмісії. Ідея, що лежить в основі їх проектування, полягає в бажанні зменшити споживання електроенергії. Її економія дозволила б збільшити дальність поїздки на одному заряді.

Яка дальність пробігу середньостатистичного електромобіля?

Запас ходу електромобіля залежить від ємності акумулятора. Вона, в свою чергу, підбирається відповідно до ваги та потужності двигуна транспортного засобу. Принцип роботи електромобіля в цьому випадку простий - чим більший і потужніший транспортний засіб, тим більша батарея. Це, в свою чергу, впливає на вагу батареї і всього автомобіля.

Наприклад, міська Škoda Citigo-e iV має акумуляторну батарею ємністю 36 кВт-год. Цього достатньо, щоб забезпечити енергією двигун потужністю 83 к.с. на 260 км пробігу. Невелика, як для електромобіля, батарея важить 370 кг. Разом з нею автомобіль має вагу 1530 кг.

Tesla Model 3 Performance має двигун потужністю 224 к.с. і батарею ємністю 80 кВт-год. Він споживає близько 20 кВт-год на кожні 100 км пробігу. Це означає, що автомобіль може проїхати до 400 км. Весь автомобіль важить 1,8 т.

Вага Škoda Citigo-e iV лише на 230 кг перевищує вагу однієї лише батареї Hummer EV Edition 1. Автомобіль - справжній колосс. Він важить 4,1 т, з яких 1,3 т - це вага однієї лише батареї на 250 кВт-год. Для того, щоб керувати таким важким транспортним засобом, потрібен відповідно потужний двигун. Цей двигун має 983 к.с. Як наслідок, він споживає аж 40 кВт-год на 100 км. Проте величезний акумуляторний блок може подолати відстань до 530 км.

Однак слід пам'ятати, що вказані діапазони - це максимальні діапазони. В реальності на них впливає сам стиль водіння, кількість увімкнених бортових приладів та погодні умови. Динамічна їзда, увімкнені системи кондиціонування, опалення та інші системи, а також мінусові температури - все це сприяє зменшенню запасу ходу автомобіля.

Електромобілі вже зараз є дуже цікавою заміною автомобілям з двигуном внутрішнього згоряння. Нульові викиди, хороша продуктивність і тиха робота - це лише деякі з їхніх переваг. Однак, щоб зробити їх більш поширеними, необхідна швидша зарядка і нижчі ціни. Без усунення цих недоліків "зелений" транспорт буде впроваджуватися довше, ніж це необхідно.