Как говорится, новое - хорошо забытое старое. Состояние окружающей среды на сегодняшний день заставило нас обратить более пристальное внимание на одно из изобретений девятнадцатого века - электромобиль.

     Электромобиль - транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от электромотора, питаемого аккумуляторными батареями. Впервые появился он в Англии и во Франции в начале 80-х годов девятнадцатого века, то есть раньше автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Сконструированный И.В.Романовым в 1899 году кэб тоже был электрическим. Тяговый электродвигатель в таких машинах получал питание от батарей свинцовых аккумуляторов с энергоемкостью всего 20 ватт-часов на килограмм. В общем, чтобы питать двигатель мощностью в 20 киловатт в течение часа, требовался свинцовый аккумулятор массой в 1 тонну. Поэтому с изобретением двигателя внутреннего сгорания производство автомобилей стало стремительно набирать обороты, а об электромобилях забыли до возникновения серьезных экологических проблем. Во-первых, развитие парникового эффекта с последующим необратимым изменением климата и, во-вторых, снижение иммунитета многих людей вследствие нарушения основ генетической наследственности.
     Данные проблемы были спровоцированы токсическими веществами, которые в достаточно больших количествах содержатся в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Решение проблем состоит в снижении уровня токсичности отработавших газов, особенно окиси и двуокиси углерода, притом что объем производства автомобилей нарастает.
     Ученые, проведя ряд исследований, наметили несколько направлений решения перечисленных задач, одной из которых является производство электромобилей. Это, по сути, первая технология, официально получившая статус нулевого выброса, и она уже представлена на рынке.
     Концерн General Motors одним из первых приступил к продаже серийных электромобилей массового производства. Толчком к этому послужило калифорнийское законодательство, согласно которому автопроизводители, желающие присутствовать на рынке штата Калифорния, должны поставлять 2% автомобилей с нулевыми выбросами в атмосферу.
     У нас разработкой электромобилей занимается в основном Волжский автозавод, не считая конструкторских фирм. В его арсенале «ВАЗ-2109Э», «ВАЗ-2131Э», «Эльф», «Рапан», семейство электромобилей «Гольф». Надо сказать, что эксплуатационные расходы в электромобиле существенно меньше, чем в стандартном автомобиле, требующем затраты на поддержание систем охлаждения, питания, выхлопа. Долговечность электродвигателя составляет примерно десять тысяч часов.
     Таким образом, количество операций по обслуживанию электродвигателя сведено к минимуму. Например, в двигателе постоянного тока нужно только периодически менять щетки, а вот более современные трехфазный электродвигатель и синхронный электродвигатель переменного тока практически не нуждаются в обслуживании.
     Если говорить об электромобилях вазовского производства, то там в качестве силового агрегата применяют два двигателя постоянного тока: мощностью 25кВт с крутящим моментом 110 Нм и мощностью 40 кВт с крутящим моментом 190 Нм. Двигатели первого типа, как правило, устанавливаются на легкие электромобили, такие, как «Гольф», «Ока Электро», «Эльф», а более мощные - на машины семейств ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, «Ниву».
     Первые модели снабжались никель-цинковыми батареями, но поскольку ресурс подобных батарей не слишком высок, решили перейти на никель-кадмиевые, производимые санкт-петербургскими аккумуляторными заводами «Ригель» и «Источник». Никель-кадмиевые батареи энергоемки, выдерживают температуру -40оС, их единственный недостаток - цена и, как следствие, высокая стоимость самого электромобиля. По этой причине остановили выбор на свинцово-кислотных аккумуляторных батареях, которые поставили, в частности, на «Гамма Гольфе», что позволило снизить стоимость машины в несколько раз. Батареи расположены под сиденьями водителя и пассажира. Батареи допускают разряд в 80-85% и обеспечивают пробег без подзарядки до 100 км при движении по городу и несколько больше - на шоссе. Силовой поток от электродвигателя передается на передние колеса через одноступенчатый редуктор, заменяющий коробку перемены передач. КПП и не нужна, так как у тягового электродвигателя кривая момента очень высокая. При трогании кривая максимальна, а с увеличением оборота она, естественно, падает. Таким образом, можно обойтись обыкновенным одноступенчатым редуктором. Блок управления электроприводом отслеживает обратную связь и дает команду на управление тяговым электродвигателем через педаль акселератора и педаль тормоза (педаль сцепления отсутствует, поскольку нет коробки перемены передач). Вольтметры, встроенные в приборную панель, дают информацию об остаточной емкости батареи, о запасе хода.
     Чтобы тронуться с места, надо просто вставить ключ в замок, повернуть, нажать на педаль акселератора и - вперед. Никаких вам манипуляций со сцеплением или с ручкой переключения коробки передач.
     Еще есть такая полезная вещь, как рекуперация, благодаря которой экономится до 10% электроэнергии при спуске и при торможении. Так, во время спуска подзаряжаются аккумуляторные батареи, и в тот же момент идет подтормаживание, то есть рабочей тормозной системой можно и не пользоваться. Тот же самый процесс происходит при торможении. Отпустите педаль газа, и двигатель становится генератором: часть электроэнергии возвращается в аккумулятор.
     Что касается деталей, применяемых при сборке электромобилей, то на моделях «Ока Электро», «ВАЗ-2131Э», «ВАЗ-2109Э» использованы в основном стандартные детали, чтобы снизить стоимость электромобиля. Вот только пружины заменили на более жесткие, потому что электромобиль тяжелее стандартного автомобиля на 160-170 килограммов.
     Существует мнение, что электрические отопители, потребляя много энергии, значительно снижают дальность автопробега электромобиля, хотя все зависит от вида. Отопитель мощностью 1 кВт будет расходовать энергию аккумуляторной батареи, в таком случае пробег действительно уменьшится. Многие западные производители предпочитают автономные отопители мощностью 3-4 кВт. Впрочем, здесь тоже можно установить на заказ автономный отопитель на электромобилях.
     Теперь о зарядке аккумуляторных батарей. Можно воспользоваться бортовым зарядным устройством, подключенным к бытовой электросети. Время зарядки - девять часов. Однако зарядное устройство ускоренного типа позволяет производить зарядку аккумуляторных батарей от 30 минут до одного часа.
     Почему, несмотря на бесшумность, простоту управления и нулевую эмиссию электромобиль не стал массовым средством передвижения? Главная проблема заключается в несовершенстве аккумуляторных батарей: незначительный пробег от одной зарядки, длительный цикл перезарядки и высокая цена. В настоящее время делают ставку на никель-металлогидридные и литий-ионовые аккумуляторные батареи. В России уже приступили к производству опытных партий никель-металлогидридных батарей, а вот с литий-ионовыми батареями пока только идут опытные работы.
     Несмотря на эти недостатки, европейцы верят в электромобили как в средство способное очистить сильно загрязненные улицы. Станет ли электромобиль реальной альтернативой автомобилю - еще вопрос. Но его применение в мегаполисах, курортах, парках, то есть в зонах с повышенными экологическими требованиями вполне оправдано.