Электромобили: преимущества и недостатки электрического двигателя на авто

Будущее электромобиля в России

Безусловно, для российского потребителя все вышеперечисленные положительные качества электрокара чаще всего перечёркиваются одним, но очень серьёзным в современных реалиях минусом электрического транспорта – его достаточно высокой ценой.

Где больше всего электромобилей в России

В большинстве стран постсоветского пространства на рынке электромобилей представлены, как правило, уже подержанные авто, стоимость которых ниже первоначальной цены всего на 20-25%. Немаловажная статья расходов – это доставка авто и прохождение транспортным средством таможни, поэтому говорить об общедоступности для россиян таких экологических машин на данный момент не приходится.

Зачем нужны электромобили?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо зайти издалека и понять основные проблемы современного автотранспорта. Во-первых, верить или нет в концепцию глобального потепления — дело каждого. Но есть такой страшный факт: выхлопы углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу из наших обычных автомобилей — огромная проблема человечества. Уровень выброса таких веществ совершенно неприемлем. Существует риск, что такие выхлопы от традиционных бензиновых и дизельных двигателей однажды приведут планету к точке невозврата. Поэтому суть проблемы в том, что нам не дана роскошь выбора между обычными двигателями внутреннего сгорания и электромобилями. Мы должны, просто обязаны использовать электромобили вместо обычных машин. Причём чем раньше — тем лучше.

Во-вторых, есть непреложные доказательства  прямой связи между загрязнением атмосферы в городах (местах концентрации и автомобилей, и людей) и увеличением в таких местах риска онкологических заболеваний и других страшных болезней

Критически важно сократить количество автомобильных выхлопных труб в местах обитания людей — т.е. в городах)

В крайнем случае, можно переместить выхлопные трубы далеко за пределы городов — иными словами, генерировать энергию для транспорта где-то далеко, на электростанциях. А сами автомобили делать дружественными к человечеству и экологии. С нулевым количеством вредных выхлопов.

Если все автомобили на дорогах превратятся в электромобили — это здорово

И даже не так важно, что электричество для них будет производиться на угольных электростанциях — весьма «грязных» предприятиях. Конечный результат эффективности углеродных выбросов в атмосферу в таком случае будет гораздо более приемлемым, чем он есть сейчас — из-за миллионов автомобилей

Тем более, что все страны планеты стараются создавать всё более чистое производство электричества при помощи возобновляемых источников энергии: ветрогенераторов, гидроэлектростанций и солнечных батарей. Да и глубокая модернизация существующих чадящих угольных и нефтяных электростанций значительно повышает КПД, снижая вредные выбросы в атмосферу.

Итак, электромобили нужны, просто необходимы человечеству потому что их эффективность в разы выше, чем эффективность любой другой существующей сегодня формы двигателей. Вот некоторые выкладки статистики и физики.

Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания обладает КПД лишь в районе 25%. Многое зависит от технологии и типа двигателя, но порядок коэффициента полезного действия приблизительно таков. Иными словами: из 100 единиц топлива (бензина или дизельного горючего) лишь 25 единиц передаются на колёса и заставляют автомобиль двигаться. Остальные 75 единиц топлива тратятся вхолостую. В основном — на преодоление сил трения и на тепловую энергию, идущую в никуда. Автомобили с чистым электродвигателем, в то же время, обладают КПД в районе 80% (а некоторые и вовсе до 95%). Это означает, что из тех же самых 100 единиц энергии не менее 80 передаются на колёса и движение.

Плюсы электромобилей

С момента возникновения самой идеи создания автомобиля, работающего «от розетки», до воплощения ее в жизнь прошло более 150 лет. Сейчас электрокары обладают рядом несомненных достоинств, недоступных покупателям в прошлом веке:

Нет необходимости в бензобаке. Эти автомобили не выделяют вредных газов, не отравляют своего владельца и окружающих выхлопами, идеальный, с точки зрения защиты окружающей среды, транспорт.

Необычный футуристичный дизайн авто стал предметом конкуренции производителей. Электромобили не отстают от обычных машин в удобстве и комфорте, имея при этом уникальные внешние данные.

Благодаря высокому КПД, надежности, прочности электродвигатели имеют больший срок службы, они долговечнее двигателей внутреннего сгорания.

Во многих странах Европы, в том числе и в России, для электрокаров предусмотрены зарядные станции, на которых «заправить» электромобиль можно даром. Ваше путешествие становится практически бесплатным. Зарядить аккумулятор электроавто можно и от бытовой розетки.

Электродвигатели издают намного меньше шума, чем бензиновые и дизельные. В салоне электромобиля значительно тише, чем в обычном авто.

Электрический двигатель позволяет в экстренной ситуации провести торможение в разы быстрее, чем на обычном автомобиле.

Возрастающее количество любителей электромобилей по всему миру, говорит о том, что за этими машинами будущее. Поэтому научные разработки, инновационные исследования в сфере производства электромобилей продолжаются.

Достоинства электромобилей

Электромобили более экологически чистые

Да, для производства требуемой для зарядки электромобилей электроэнергии требуется сжигать ископаемое топливо, что для экологии не менее вредно, чем выделяемые оснащёнными ДВС автомобилями выхлопные газы. Тем не менее, по совокупности факторов электромобили всё равно более экологически чистые.

Электромобили более безопасны

Благодаря тому, что в передней части электромобиля нет огромного ДВС, зона смятия этой самой передней части получается гораздо больше, что в случае лобового удара позволяет более эффективно гасить кинетическую энергию удара. Кроме этого, аккумуляторные батареи электромобилей расположены снизу, что понижает центр тяжести и соответственно снижает риск опрокидывания. Доказано, что вероятность опрокидывания электромобилей не превышает 8%.

Электромобили более динамичны

Поскольку электродвигатели электромобилей обладают постоянной величиной крутящего момента, то это позволяет даже относительно бюджетным электромобилям разгоняться настолько быстро, что им позавидуют некоторые спортивные автомобили оснащённые ДВС.

Электромобили более надёжны

В автомобиле, оснащённом ДВС, около 2 000 движущихся деталей, которые со временем изнашиваются и требуют замены. В электромобиле таких деталей в 10 раз меньше, по причине чего там практически нечему изнашиваться.

Электромобили более экономически выгодны

Кроме того, что благодаря надёжности электромобилей их владельцы немало экономят на их техническом обслуживании и ремонте, они экономят ещё и на топливе, так как в пересчёте на километры пробега стоимость электричества существенно дешевле бензина и дизельного топлива.

Как устроен электромобиль, созданный Элоном Маском

Нашумевший предприниматель миллиардер из США, родом из ЮАР, по имени Элон Маск произвел настоящую революцию в мире электромобилей. Он один из первых решил поставить процесс производства этого транспорта на поток и сделать их частью повседневной реальности. 

Как работает электромобиль Tesla? Все так же, как и любые другие подобные продукты. Устройство электромобиля следующее: кузов здесь практически целиком повторяет таковой в Мерседесах бизнес-класса. Батарея и двигатель разработан для максимально эффективной, экономичной и длительной работы. Минусом ТС от Tesla сегодня считается слишком слабо развитая сервисная система, которая часто бросает владельца такой дорогой машины на произвол судьбы с его проблемами.

Будущее компании Тесла

Есть ли у компании будущее? Здесь большой вопрос. Все понимают, что будущее должно быть за электрокарами, но также не забывайте, что мы живем в абсолютно другом мире — в мире капитализма, где основная цель большинства людей — это деньги. Поэтому, чтобы посмотреть, как идут дела у компании, мы рассмотрим его с точки зрения инвестора, который готов или не готов вложиться в эту компанию.

Итак, на рисунке ниже мы видим график стоимости акций компании Тесла на июнь месяц 2019 года.

график стоимости акций Тесла

Как вы могли заметить, начиная с 2013 года акции полетели вверх. Где-то приблизительно в это время началась поставка первых автомобилей. Инвесторы увидели перспективу и кинулись покупать акции, что послужило их дальнейшему росту. Если акции в среднем стоили около 30$ за штуку, за пару лет их цена взлетела до 200$ за штуку! То есть акции Тесла подорожали почти в 6 с лишним раз!

Но все ли так гладко в компании? Для этого надо посмотреть финансовый отчет по годам.

прибыль компании Тесла по годам

Как вы видите, из года в год компания получает убыток, то есть как говорится по-русски, работает в минус.

Как же сейчас обстоят дела у компании? Для этого открываем квартальные отчеты

квартальный отчет компании Тесла за 2018-2019 год

Видим, что за 3 и 4 квартал 2018 года компания получила неплохую прибыль, но за первый квартал 2019 года опять «ушла в минус».  Чего ожидать дальше, пока никто не знает, хотя Илон Маск уверяет, что с компанией все будет хорошо. Выпускаются новые модели, покоряются новые рынки. Ну что же, поживем  — увидим.

Материал подготовлен по видео:

Какие существуют преимущества у электромобилей?

Если вы сравниваете достоинства электромобиля и автомобиля с бензиновым двигателем, помните о следующих преимуществах:

Снижение текущих затрат

Подзарядка электромобиля намного дешевле, чем заправка бензином. Особенно это актуально, если учесть, что электрокар можно подзарядить дома.

Уменьшение вредных выбросов в атмосферу

По данным EPA, традиционные автомобили, работающие на бензине, выбрасывают в среднем 4,6 тонны углекислого газа в год (при условии, что транспортное средство проезжает около 18500 км в год). Электромобили не выделяют двуокись углерода, что делает их экологически чистыми.

Не надо часто ремонтировать

В двигателе внутреннего сгорания множество движущихся частей, включая насосы и клапаны, а также такие компоненты, как фильтры и свечи зажигания, которых нет у электромобилей. Эти компоненты часто требуют ремонта и замены. Поскольку у электромобилей нет этих компонентов, они требуют меньше обслуживания.

Высокая производительность

Электромобили известны своей плавной и бесшумной работой. Электродвигатели также имеют тенденцию реагировать намного быстрее, чем ДВС. Кроме того, электромобили, как правило, работают более эффективно в условиях движения с остановками.

Удобство

Многие ошибочно думают, что электромобили неудобны, поскольку нужно найти зарядную станцию, которую не так просто найти, как обычную АЗС. Однако вы можете возразить, что электромобиль на самом деле более удобен, поскольку его можно заряжать дома от стандартной розетки.

Виды электромобилей и практическая эксплуатация: плюсы и минусы электрокаров

Мировые автопроизводители в этой области сегодня идут двумя путями:

• создаются абсолютно новые модели электрических авто;
• происходит трансформация уже имеющихся в линейке производителя автомобилей в электрокар;

Еще электромобили можно условно разделить на несколько типов. Как и в случае с ДВС, машины давно принято делить на городские малолитражки, спорткары и т.п. С электромобилями ситуация похожая.

1. Существуют электрические авто, которые позиционируются в качестве решений исключительно для города. Максимальная скорость у таких ТС относительно низкая (чуть более 100 км/ч), а также сравнительно небольшой запас хода (70-80 км.) в режимах средних и высоких нагрузок.
2. Также следует выделить «универсальный» вариант. Такие электрические авто способны разгоняться до 140-160 км/ч, автономность также увеличена. Это позволяет совершать поездки по трассе.
3. Что касается спортивных версий, такие электромобили  имеют «максималку» около 200 км/ч и выше. Разгонная динамика также весьма впечатляет. Например, сегодня электрокары фирмы Тесла способны набрать «сотню» меньше чем за 3 сек., а максимальная скорость самого быстрого электромобиля в мире, который был построен на базе Chevrolet Corvette американской компанией Genovation, во время испытаний в 2017 году перевалила за 300 км/ч.

Казалось бы, такие машины вплотную приблизились по ряду важнейших показателей к автомобилям с ДВС. На первый взгляд, у электромобилей появилась  достаточная автономность и приемлемая динамика разгона. Также можно выделить простоту эксплуатации, низкие расходы на содержание и обслуживание, что обязательно должно склонить разумных потребителей к выбору именно электрического авто. Однако на практике все выглядит несколько иначе.

Сразу отметим, именно особенности эксплуатации и ряд других факторов до сих пор не позволяют электрокарам стать массовым решением. Прежде всего, стоимость такого транспорта продолжает оставаться достаточно высокой на фоне конкурентов с бензиновым или дизельным ДВС.

Более того, экономичность современных дизельных моторов позволяет этим агрегатам серьезно конкурировать не только с бензиновыми авто, но и с электромобилями. Еще следует отдельно выделить то, что от бытовой розетки аккумулятор электрокара заряжается долго, а станции для быстрой подзарядки встречаются не часто по причине слабого развития инфраструктуры. Особенно это актуально для стран СНГ.

Что касается автономности, те данные, которые заявлены производителем, часто не совсем соответствуют действительности. Первое, на практике, особенно в холодное время года, батарея разряжается быстрее.

Простыми словами, пробег электромобиля без подзарядки не постоянен, а зависит от многочисленных факторов, начиная от состояния и емкости батареи и заканчивая стилем вождения. Если к этому добавить использование кондиционера, габаритов, подогревов и других решений, тогда на одном заряде даже при идеальных дорожных условиях пробег неизбежно сократится на 20-30% и более.

Если же при этом стиль вождения активный (постоянно превышает среднюю скорость 60 км./ч), тогда вполне можно рассчитывать и на все 50%. Получается, если производитель обещает 140-160 км на одном заряде, то данный показатель предполагает езду со скоростью не более 70 км/ч, и то при условии полностью исправной батареи (без потери емкости аккумулятора).

Однако если разгонять электрокар, например, до 130 км/ч  по трассе, тогда пробег без подзарядки составит всего 70 км. Как видно, если для города это еще приемлемо, то использовать электромобиль для загородных поездок весьма затруднительно.

Теперь несколько слов о батарее. Аккумулятор, который сегодня повсеместно используется, литий-ионный. Для его производства необходимы большие затраты, что сильно влияет и на общую стоимость электрических авто. При этом срок службы таких батарей ограничен средней отметкой около 5 лет.

Это значит, что хотя базовые расходы на содержание электрического автомобиля в несколько раз ниже аналогов с ДВС, более высокая начальная стоимость и необходимость замены  дорогостоящей батареи (в среднем, через 5 лет) ставят экономические преимущества и целесообразность покупки такого авто под большое сомнение. Еще к этому стоит добавить и постоянный рост цен на электроэнергию, то также отражается на стоимости владения электромобилем.

Как вообще высчитывают «экологичность»?

Современные грузовики на поверку приближаются по выбросам к электромобилям

Если подробно закопаться в тему электрических видов транспорта, выявится важный системный недостаток: вред для окружающей среды считают в объёме количестве выброса СО2 (углекислого газа).

Естественно, для электромобиля эта цифра стремится к нулю. Однако это далеко не единственный вред, приносимый автомобилями.

Больше того, по какой то причине подобная система сертификации позволила погубить довольно чистоплотные дизельные двигатели в угоду бензиновым. При этом первые выделяют преимущественно низкооктановые примеси, сажу и СО2.

Что делать без грузовиков, Илон?

Вторые обладают сниженным количеством выделения углекислого газа, но травят людей легколетучими присадками (кое-где еще используется сверхтоксичный тетраэтилсвинец, который легко и непринужденно увеличивает октановое число).

По текущим нормам учитывают не общую токсичность выброса, а выброс одного компонента.

Между тем, тяжёлые фракции дизеля и СО2 ничто по сравнению с присадками моторных масел и бензина, уровень токсичности которых на порядок, а то и не на один выше.

Но запретили-то дизель! А теперь от производителей бензиновых двигателей требуют нереального снижения выбросов СО2, который, в целом, ни на что не влияет. И вот почему.

История появления электромобиля

Первый прототип современного электрокара появился в 1841 году. Это была тележка с электрическим мотором. А вот первый автомобиль на электричестве, рассчитанный на двух пассажиров, был сконструирован инженером И.Романовым в 1899 году. Он был способен двигаться на скорости до 40 км/ч.

Начало 20 века ознаменовалось эпохой развития электрокаров. Так, в Америке около 100 тысяч автомобилей оснащались электрической системой управления, и это были не только легковые, но и грузовые автомобили и даже электробусы.

Первый автомобиль на электродвигателе, который смог развить скорость до 100 км/ч, носил название La Jamais Contente. Затем появились электрокары, развивавшие скорость вплоть до 130-140 км/ч.

Однако, несмотря на то, что первые электрокары стали достаточно скоростными, серьезной проблемой оставалась сложность зарядки электрических двигателей.

В середине 20 века интерес к электрическим автомобилям немного упал, однако с проявлением топливного кризиса в 70-х годах он вновь вспыхнул.

Плюсы электрических автомобилей

Электромашин сегодня не много, но их количество стремительно увеличивается. Достоинство такого транспортного средства компактность и в том, что электроэнергия стоит намного дешевле бензина.Прогрессирующее уменьшение стоимости батареи — важнейший плюс. Даже после окончания топлива, такая машина ещё способна двигаться. В сравнении с другими автомобилями, электромобиль работает намного тише, практически беззвучно. Сервис у электромашин простой, им не нужен ни тосол, ни моторное масла, ни фильтры.Скорость такого транспортного средства можно считать и плюсом и минусом, ибо ради того, чтобы сэкономить энергию, ее нужно будет снизить до 80 км/час.

Неэкологичное электричество пока неизбежно

Обычная немецкая угольная электростанция. Такие дают примерно 50% электроэнергии в Германии

То есть угля. Который довольно вредно добывать (по последним данным, смертность от рака среди горняков бьет рекорды — ходят слухи о радиоактивности некоторых месторождений), очень вредно сжигать без фильтров да и хранить не слишком чисто.

Пожалуй, только собственно вред печки можно локализовать фильтрами. И не более того.

В иных случаях электроэнергия берется с ГЭС. Считается, что это один из наиболее экологически чистых видов высокомощных электростанций. Однако есть несколько серьезных проблем:

Как видно, энергетика бьет по природе больнее. Но она нужна электроавто!

• они навсегда меняют экосистему и ландшафт
• они уничтожают рыбу даже при наличии обходных каналов
• катастрофы на ГЭС могут быть столь же масштабны, как на АЭС.

Поэтому, говоря о коренном изменении энергетики, западные политики аккуратно обходят тему увеличения эксплуатации АЭС. Но ведь это совсем другая история.

Плюсы автомобиля на водороде

Начнем с главных достоинств Hyundai Nexo:

1. Автомобиль не только не загрязняет атмосферу вредными соединениями и газами, но даже способствует очищению воздуха. Как утверждают разработчики, созданная ими система фильтрации может вытянуть из обрабатываемого воздуха до 99,9 % вредных примесей. За час оборудование очищает несколько десятков килограмма воздуха — это «порция» более чем для 40 человек.

2. Уже проведены исследования, доказывающие, что 10 000 автомобилей, работающих на сжиженном водороде, заменяют собой в условиях крупного города порядка 600 000 взрослых деревьев.

3. Водород — один из самых распространенных элементов из периодической таблицы Менделеева. В это же время литий, необходимый для изготовления аккумуляторов электромобилей, сравнительно редок — производители уже ведут за элемент настоящие «торговые войны».

4. Ученым доступна новая методика перемещения и хранения водорода в машинах: используется модульная установка, позволяющая сохранять элемент в форме аммиака. Перед использованием на тех же кроссоверах «Хендай» оборудование преобразует аммиак обратно в водород.

5. Возможность покупки подержанного водородомобиля: в отличие от электрокара, его топливные элементы изнашиваются значительно медленнее, чем аккумуляторные батареи. Так, ресурс ячейки для протекания химических реакций — 250 тыс. км пробега.

Перспективы электромобилей

Большинство экспертов сходятся во мнении, что люди с каждым годом будут покупать всё больше электрокаров. Уже сейчас автомобильная промышленность прошла своего рода точку невозврата, и отказаться от развития электрокаров стало невозможно.

Вычислительные мощности продолжат расти, а искусственный интеллект будет становиться всё более совершенным, что, без сомнения, скажется и на росте числа авто с электромоторами в мире.

Количество электромобилей в России тоже увеличивается, хотя не так быстро, как в Европе или Китае: причиной тому – невысокий уровень доходов населения страны.

Какие преимущества у электрокаров

Преимуществ у автомобилей на электрической тяге, на самом деле, множество, и это признаёт большинство специалистов и потребителей. Главный плюс, это, конечно, экологическая чистота транспорта, он не выбрасывает в атмосферу никаких газов, более того, у таких машин просто отсутствует выхлопная система. Кроме того, электрические двигатели более эффективны. Если автомобиль, работающий на бензиновом ДВС преобразует энергию топлива в механическую всего на 20-25 процентов, то электрокар делает то же самое с энергией аккумулятора с эффективность 60 и более процентов.

Эффективность электродвигателя выше

Также использование вместо традиционного транспорта электромобилей помогает некоторым странам избавиться от зависимости от капризов на нефтяных рынках. Ведь уже ни для кого не секрет, что многие добывающие страны используют своё положение для решения геополитических задач. Да и стоимость электричества гораздо дешевле стоимости ГСМ. На возражения нефтяных адептов по поводу того, что электричество вырабатывается сжиганием нефтегаза, заметим – количество ГЭС в странах очень велико, и большую часть электричества мы получаем именно оттуда и от работы атомных станций. Здесь нет никакого сжигания нефти и газа.

Электрический автомобиль требует на порядок меньших расходом на эксплуатацию, обслуживание. Деталей в автомобиле гораздо меньше, трущихся, движущихся компонентов в разы снижено, соответственно, ломаются такие машины гораздо реже. Эти автомобили практически бесшумны, чем не могут похвастать машины с ДВС. Для городов этот параметр очень важен. Кроме того, электрокар превосходит традиционные ТС по уровню безопасности. Никаких взрывоопасных веществ в нём нет, и при повреждениях не нужно беспокоиться о том, что машина взорвётся. Есть некоторые проблемы с батареями, но они единичны, в пределах статистической погрешности.

Что выгоднее в эксплуатации

Внутренняя конструкция электрического авто

Большинство современных электрокаров имеет похожее устройство. Различаются они между собой мощностью батареи, количеством электромоторов, аэродинамикой и внутренним оснащением.

 Основными элементами конструкции электромобиля являются:

1. Аккумуляторная батарея.
2. Электродвигатель.
3. Трансмиссия.
4. Бортовое зарядное устройство.
5. Инвертор.
6. Преобразователь постоянного тока.
7. Электронная система управления.
8. Ходовая часть.

Батарея – главный компонент электромобиля. Она обеспечивает электричеством тяговый электромотор и аксессуары транспортного средства. В современных электрокарах она расположена в подпольном пространстве. Преимуществом такого размещения является низкий центр тяжести и освобождение полезного пространства в салоне и багажнике.

Батарея состоит из ячеек, каждая из которых содержит несколько десятков обычных бытовых литий-ионных батареек типа ААА. Такое решение позволяет быстрее охлаждать быстро нагревающиеся элементы. Система охлаждения имеет множественную сеть каналов, заполненных гликолевым хладагентом, контур движения которого связан с компактными радиаторами в передних воздухозаборниках. По этой причине большинство электромобилей имеют совершенно гладкий обтекаемый профиль. Ёмкость современных батарей в зависимости от класса электромобиля составляет от 40 до 100 кВт.ч, что позволяет проезжать от 150 до 400 км на одном заряде.

Порт зарядки позволяет электромобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора. На сегодня существует около 5 типов портов зарядных устройств. Производители стараются использовать наиболее популярный тип порта для большего охвата рынка.

Преобразователь постоянного тока в переменный

Это устройство под названием инвертор преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность переменного тока низкого напряжения, необходимую для работы электромоторов, аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной батареи.

Стоит ли покупать электрокар?

С учетом вышеизложенных плюсов и минусов можно придти к выводу, что электромобиль стоит покупать, если соблюдены следующие условия:

• у вас есть возможность заряжать автомобиль рядом с домом в то время, когда вы никуда не едете. Это может быть гараж или парковочное место с доступом к розетке;
• ваш дневной пробег не превышает запаса хода выбранного вами электромобиля или вы владеете обычным авто для поездок за город и на далекие расстояния. Запас хода новых моделей превышает 300км, но с учетом практически полного отсутствия электрозаправок за пределами крупных городов рассчитывать на дальние поездки на автомобиле, работающем только от аккумуляторной батареи, не приходится.

Недостатки мотор-колеса

Казалось бы, устройство практически идеальное — бери и ставь на поток, но, не так всё просто! Имеет место несколько не решённых на данный момент проблем. Основной из них является большое количество механизмов, которые нужно как-то разместить внутри обода. Высокооборотистые электрические двигатели, требуют наличия понижающего редуктора. Он должен обладать скромными габаритами и быть герметичным. Естественно, механизм добавит некоторое количество веса к общей массе мотор-колеса.

Солидная неподрессоренная масса, то есть, слишком тяжёлые колёса, могут негативно повлиять на комфорт и безопасность. К этому можно смело добавлять повышенный износ элементов подвески и передачу на кузов повышенного уровня вибраций. Оптимальная масса мотор-колеса без учёта резины, для среднеразмерного транспортного средства, должна варьироваться в пределах 10-30 килограмм. Вся проблема в том, что разработчикам весьма затруднительно войти в эти жёсткие ограничения.

Виды

Чтобы лучше разобраться в многообразии, которое нам дарит авторынок, стоит рассмотреть существующие виды электродвигателей для электромобилей.

Их можно условно классифицировать по типу тока:

• устройства переменного тока;
• конструкции постоянного тока;
• решения универсального образца (способны функционировать от постоянного и переменного тока).

Электродвигатели переменного тока делятся на группы:

• асинхронные – скорость вращения магнитного поля статора выше скорости вращения ротора;
• синхронные – частоты вращения магнитного поля статора и ротора совпадают.

С учетом используемого количества фаз, электрические устройства разделяют на: одно-, двух-, трехфазные.

Если привести реальные образцы, используемые известными автопроизводителями, то хороший пример применения трехфазного агрегата асинхронного типа – Volt от Chevrolet. Он является гибридным автомобилем. Пример трехфазного синхронного двигателя — i-MiEV от Mitsubishi. А этот автомобиль является исключительно электрическим.

Силовая установка Chevrolet Volt

Следует отметить, что у разных производителей разные двигатели, отличающиеся массой, мощностью, габаритами и прочими параметрами.

Есть еще одна классификация – по конструкции щеточно-коллекторного узла. Такие агрегаты бывают:

• Бесколлекторными. Представляют собой замкнутую систему, в которую входят: преобразователь координат, инвертор и извещатель положения.
• Коллекторными. Щеточно-коллекторный узел играет роль в такой конструкции одновременно и извещателя положения ротора, и переключателя тока в обмотках. В основном используется ток постоянной частоты.

Ротор электродвигателя

В конструкциях электромобилей зачастую задействуются коллекторные моторы, хотя есть примеры и с иными моделями. Как вариант — автомобиль «Санрейсер», в котором установлен как раз бесколлекторный двигатель от компании General Motors. При массе 3,6 кг его КПД составляет 92%.

Нельзя не отметить еще один тип двигателя, который используется в некоторых современных моделях авто. Это система мотор-колесо. Пример — спорт-кар Volage. В такой конструкции предусмотрена возможность регенерации энергии торможения. Для этого используется тяговый двигатель Active Wheel. Он весит всего 7 кг, что позволяет добиться приемлемой массы колеса – 11 кг.

Самой распространенной сегодня конструкцией является решение с питанием от аккумуляторной батареи. Она нуждается в регулярной зарядке, способной реализоваться за счет внешних источников, генератора в конструкции и рекуперации энергии торможения. Генератор действует от ДВС, поэтому такая схема работы уже не относится к чисто электрическим. Подобные машины называют гибридными.