Автомобили с электромагнитными двигателями

Десять самых экономичных гибридных и электрических автомобилей

10 машин, которые эффективны, как авто Toyota Prius.

Автомобили Toyota Prius стали для многих, кто захотел максимально больше сэкономить на топливе, этаким эталоном и стандартом качества на современном авторынке. Конечно, эта модель не отличается особо хорошей мощностью, своей отличной динамикой и идеальным управлением, но благодаря революционной комбинации сегодняшних технологий, своей феноменальной экономичности и безупречной надежности, все это позволило Японскому автомобилю стать самым популярным среди всех гибридных (и в т.ч. электрических) автотранспортных средств, которые выпускаются в наши дни. На сегодняшнем авторынке трудно уже найти более экономичный, качественный и практичный автомобиль, чем представленный нами Приус. Тем не менее, конкуренты все же остались и они постепенно сокращают отставание от знаменитой Тойоты. Хотя о них рано еще говорить.

В ближайшие время большинство автомобильных компаний вряд ли смогут догнать в этом плане автомобиль Тойота Prius, как по своей популярности, так и по экономичности. А все потому, что Японская компания тоже не сидит «сложа руки» и продолжает внедрять свои новейшие технологии в автопроизводство. Так, за последние годы данная автокомпания расширила количество модификаций гибридного автомобиля Prius. Теперь ее модельный ряд пополнился компактной модификацией авто (С-вариант), также, просторной V-моделью и еще одной, полностью электрической версией. Хотя есть ряд известных электрических и гибридных автомобилей, которые не на столько уж уступают первенство этой популярной Тойоте Приус. Примечательно, что многие автомобили-конкуренты даже экономичней самого Японского автомобиля.

10) Toyota Prius — гибрид

Прежде чем перейти к основным автомобилям-конкурентам, которые посягают на популярность японской марки и пытаются потеснить авто Prius, мы хотим отметить, что гибридная версия автомобиля Тойота потребляет 4,7 литра бензина на 100 км пути. На фоне всех электрических машин это нам кажется много, хотя эта гибридная модель авто продолжает конкурировать с полностью электрическими автотранспортными средствами, благодаря своим унмверсальным параметрам,- качеству, технологиям и надежности.

Здесь сразу стоит отметить, что электрическая версия авто Prius EV в совокупности характеристик, полностью переигрывает всех своих конкурентов по многим параметрам, как в цене, так и по качеству. Поэтому говорить о том, что в скором времени Тойоту Приус потеснят ее конкуренты, пока преждевременно.

9) Tesla Model S, 2,5 л на 100 км

Автомобиль седан Tesla Model S является доказательством того, что роскошь и экономичность сегодня совместимы, вопреки распространённому мнению многих обывателей. Этот большой четырехдверный седан может вместить в себя до 7 человек.

Машина заднеприводная, крутящий момент передается от электродвигателя с помощью односкоростной коробки передач. Благодаря своему алюминиевому кузову автомобиль с места до 100 километров разгоняется всего за 4,2 секунды. При стандартной 60 Квтч аккумуляторной батареи он может проехать без зарядки до 330 километров.

Так, как эта машина не имеет традиционного двигателя внутреннего сгорания, а для нашего рейтинга мы по любому должны были рассчитать ее экономичность, чтобы сравненить с другими автоконкурентами, мы рассчитали тот самый эквивалент потраченных денег на электричество, которое необходимо для полной зарядки аккумулятора машины, чтобы проехать на ней 300 километров.

Далее потраченные деньги мы пересчитали и перевели их в 1 литр бензина, для того, чтобы высчитать примерный расход топлива в нашем традиционном понимании.

8) Ford Focus Electric, 2,2 л на 100 км

Полностью электро автомобиль — это конкурент электрической Toyota Prius. Автомобиль Ford Focus EV является электрическим хэтчбеком, в переводе потраченных денег на электроэнергию на 1 литр топлива, он расходует 2,2 литра на 100 км пути.

Машина оснащена 23 кВтч литий-ионной аккумуляторной батареей с жидкостным охлаждением. В зависимости от режима эксплуатации автомобиля максимальный запас хода на полной зарядке аккумулятора составляет 130 км. Максимальная скорость- 135 км/ч.

7) Smart Fortwo ED

Многие из нас считают, что авто Smart Fortwo — это автомобильная удачная шутка. Хорошей и экономичной машиной этот автомобиль выглядит всего лишь на бумаге, где указаны его технические характеристики. В реальности же эта бензиновая версия мини-машины потребляет с таким типом кузова слишком уж много топлива.

Но все станет значительно лучше, когда вы приобретете электрическую версию автомобиля Смарт, в которой отсутствует ужасный бензиновый мотор и плохая механическая коробка передач.

Электрический силовой агрегат превращает этот автомобиль не только в супер экономичную машину, но и делает эту модель динамичной, и все благодаря не плохому крутящему моменту.

При переводе в бензин всех денежных затрат требуемых для подзарядки аккумулятора получается, что для проезда 100 километров пути потребуется денежных средств на сумму эквивалентную 2,2 литрам топлива.

6) Mitsubishi I-MiEV

Этот крошечный электро-автомобиль, чтобы проехать на нем 100 километров вы потратите довольно небольшую сумму, на которую можно купить 2,1 литра бензина. Крутящий момент в авто производиться магнитным электромотором мощностью в 66 л.с. Силовой агрегат питается от 16 кВтч литий-ионного аккумулятора, которого хватает на 100 км пути.

5) Nissan Leaf

Более лучшие показателя экономичности предлагает всем новая модель автомобиля Nissan Leaf, которая для 100 километров пути потребует у вас еще меньших денежных средств, чем вы затратили бы на предыдущем автомобиле, их хватит, чтобы купить 2,06 литра топлива. Машина оснащается 80кВт электрическим двигателем мощностью в 107 л.с., который питается от 24кВт батареи.

Максимальная дальность поездки на полной зарядке- 135 километров. Естественно, что пробег автомобиля будет зависеть непосредственно только от Вашего стиля вождения и от дорожных условий. При движении в пробке вы не сможете проехать и такой километраж пути.

Главная проблема автомобиля Nissan Leaf и других его электрических конкурентов, это достаточно приличный вес, который составляет 1496 кг, что, согласитесь с нами, для таких параметров машины слишком много.

4) Fiat 500e

Представляем наш следующий автомобиль, который судя по характеристикам, расходует меньше ваших денежных средств, чем тот же автомобиль Nissan Leaf. Это электрический авто Fiat 500е. Под поликом у автомобиля располагается 24 кВт литий-ионный аккумулятор, сделано это для того, чтобы снизить центр тяжести машины для ее более динамичной езды.

Батарея питает 111-и сильный электродвигатель.

Для того, чтобы проехать на данном автомобиле 100 километров пути вам потребуется потратить на электричество (для зарядки аккумулятора) денежных средств, которых хватит чтоб приобрести (купить) 2,03 литра бензина.

Жаль, что эта модель авто продается не во всех странах мира. Этот показатель в денежном эквиваленте для мощного электроавтомобиля является просто отличным результатом.

3) Honda Fit EV

Более лучшей из выше перечисленных машин по экономичности, является электрическая Honda Fit EV. Этот хэтчбек в переводе на расход бензина, потребляет всего 1,99 литра на 100 км.

То есть, за 100 километров пути вы потратите на электричество для зарядки аккумулятора, денежных средств, которых хватит на покупку 2 литров бензина.

Электродвигатель автомобиля имеет мощность в 132 л.с., который работает от 30 кВт батареи. В режиме экономии (ECON) мощность машины естественно снижается. Средний запас хода на полной зарядке составляет 130 километров.

2) Chevrolet Spark EV

Данная модель авто оснащена электродвигателем мощностью в 140 л.с. Но удивляет не мощность, а другое, его крутящий момент, который составляет 443 Нм. Это просто сумасшедшие показатели для такого маленького автомобиля.

Модель автомобиля оснащена 18 кВт литио-ионным аккумулятором, который позволяет проехать машине до 130 км. Чтобы проехать эти 100 километров пути необходимо, как вы все знаете, зарядить аккумулятор. В результате чего вам придется потратить на электроэнергию, определенную сумму денежных средств, которых хватило бы на покупку (приобретение) 1,98 литров топлива. В традиционном понимании экономичности автомобиля это будет означать, что машина имеет расход топлива около 2,0 литров на 100 км пути.

1) BMW i3

Самым главным соперником у авто Toyota Prius является автомобиль BMW i3. Этот странный по внешнему виду автомобиль, чтобы проехать на нем 100 километров для зарядки батареи вам понадобится небольшое количество денежных средств, которых бы хватило для приобретения 1,9 литров бензина.

Управление этим автомобилем одно из лучших среди всех представленных машин в нашем рейтинге. Мощность авто i3 составляет 170 л.с. Максимальный крутящий момент 250 Нм. Этого вполне достаточно, чтобы разогнаться с 0 до 100 км/ч всего за 7,2 секунды.

Стоит сразу отметить, что данная модель авто также доступна для приобретения таковой и в гибридном варианте, где помимо электромотора установлен еще и двухцилиндровый бензиновый силовой агрегат.

Вне рейтинга – гибриды, конкуренты Toyota Prius

Все автомобили представленные нами выше согласно подобранного рейтинга, являются полностью электрическими. Поэтому в наш рейтинг не попали многие другие гибридные и не менее популярные машины. Но не всех потребителей полностью устраивают электрические автотранспортные средства, так как многие из нас часто ездят на дальние и приличные расстояния, что невозможно сделать на этих электрокарах.

Наше интернет издание посчитало правильным, вне основного рейтинга, выделить несколько хороших гибридных автомашин, которые могут быть полезны многим нашим автолюбителям.

Например, -автомобиль Honda Accord Hybrid расходует почти столько же топлива (в смешанном цикле), как и гибридный авто Toyota Prius. Автомобиль модели Аккорд потребляет в комбинированном режиме всего 5 литров топлива на 100 км пути.

Еще один интересный гибрид, это автомобиль Honda Civic, которая в своем смешанном цикле потребляет всего 5,23 литра бензина на 100 км пути.

Ну и наконец еще один, последний автомобиль, который нам хотелось бы здесь отметить. Это авто Volkswagen Jetta Hybrid, в смешанном цикле он потребляет, как и автомобиль Хонда Цивик, всего 5,23 литра топлива на 100 километров пути.

Источник статьи: http://1gai.ru/publ/513501-desyat-samyh-ekonomichnyh-gibridnyh-avtomobiley.html

Виды двигателей для электромобиля

Наверное, каждый слышал, что жидкое топливо имеет ограниченный ресурс и в скором времени мы его исчерпаем. Вот почему многие производители автомобилей занялись разработками электрокаров. Двигатель для электромобиля имеет свои преимущества и недостатки: сравним его с ДВС и узнаем, можно ли купить электрический мотор и по какой цене.

Как устроен электрокар

Наверное, самым наглядным примером является электромобиль — это фактически тот же автомобиль, но только на электрической тяге. Узнайте подробнее, какое устройство электромобиля.

Что такое тяговый электромотор

Тяговый электропривод — это индукционный мотор, который предназначен для приведения в движение транспортного средства, независимо от его предназначения и габаритов. Подобными двигателями оснащены уже давно привычные нам транспортные средства:

• погрузчики на складах;
• троллейбусы;
• локомотивы (поезда);
• трамваи.

Относительно недавно такие агрегаты стали применяться и в гражданском автомобилестроении. Причем стоит отметить, что принципиально сами моторы не изменились: в зависимости от потребностей меняться может лишь размер и мощность устройства.

Тяговые электродвигатели для электрокара представляют собой мощные электрические моторы, которые в силу своих технических данных имеют некоторые конструктивные отличия от обычных двигателей:

• индивидуальные способы крепления и усиленные крепежи;
• место для размещения;
• многогранные станины;
• увеличенные габариты;
• большой вес.

Тяговый электрический привод в силу того, что чаще всего используется в городских пассажирских транспортных средствах, должен быть рассчитан на эксплуатацию в довольно сложных погодных условиях – дождь, пыль, грязь, высокие и низкие температуры.

Все это делает обязательным наличие дополнительных способов защиты: тепло- и гидроизоляции.

Особенности тягового мотора:

• Якорь состоит из:
  • сердечника,
  • обмотки,
  • вала,
  • коллектора.
• Щетки и щеткодержатели в этом случае одна конструкция, которая крепится к остову через изоляторы.
• Остов одновременно выполняет функции магнитопровода, ведь именно к нему крепятся основные и дополнительные полюса. Поэтому остов выполняется из стали, обладающей отличными магнитными свойствами.

Теперь рассмотрим принцип действия электромотора. Если в двух словах, то при подаче на обмотку статора образуется сильное вращающееся магнитное поле, которое наводит ток в короткозамкнутой обмотке ротора. Такое воздействие заставляет ротор вращаться. И чем сильнее магнитное поле, образуемое статором, тем мощнее будет сила вращения – так называемый крутящий момент.

Моторы для электрокаров

Существует большое количество разных разработок электрических моторов, которые отличаются между собой по множеству параметров. Иногда эти отличия весьма разительны.

Есть разделение по принципу работы:

• По типу тока – переменный, постоянный или гибридный. Они, в свою очередь, могут разделяться на такие типы:
  • синхронный;
  • асинхронный;
  • шаговые и сервоприводы – как правило, используются в промышленных станках для точного позиционирования рабочего инструмента.
  • коллекторный и безколлекторный.
• Мотор-колесо.

Каждый из этих приводов имеет свои особенности, которые определяют область применения. Поэтому давайте рассмотрим их подробнее.

Отличия по типу тока

Как мы знаем, существует два типа тока: переменный и постоянный.

По сути, такие моторы работают по схожим принципам: все отличия заключаются в способе питания привода. А он, в свою очередь, определяет некоторые особенности:

Электродвигатель постоянного тока имеет возможность более плавного и точного регулирования оборотов. А еще более высокий КПД, что очень важно в автомобилях. Но такой тип привода имеет и более высокую стоимость. Конструктивная особенность в том, что обмотка находится на роторе (он же называется якорем), который является подвижной вращающейся частью.

Двигатель переменного тока устроен так: обмотка мотора расположена на статоре. Причем между статором и ротором есть воздушный зазор, величина которого определяет другие дополнительные особенности привода. По большей части эти устройства нашли признание благодаря весьма простой конструкции.

Они разделяются на два типа:

• Однофазный привод не имеет начального пускового момента, поэтому по большей части используется в бытовых приборах. Направление вращения определяется внешними силами в момент запуска.
• Трехфазные разделяются на два подвида:
  • с короткозамкнутым ротором;
  • С фазным ротором.

Именно трехфазные электроприводы могут быть синхронными и асинхронными. Как раз асинхронный мотор с короткозамкнутым ротором получил наибольшее распространение.

Существуют универсальные приводы. В последнее время именно они вытесняют традиционные моторы постоянного и переменного тока.

Суть универсальных приводов заключается в том, что вся работа контролируется платой управления. Такие двигатели называются ЕС (англ. electronically communicated). Ротор такого привода имеет постоянные магниты, а статор оснащен набором неподвижных катушек. Подключение осуществляется при помощи электронных схем: они могут переключать фазы в неподвижных катушках, что помогает поддерживать вращение ротора.

В нужный момент плата управления подключает подачу постоянного тока в определенной полярности. Это увеличивает точность электромотора. Благодаря такой конструкции и внешнему управлению двигатель ЕС не имеет ограниченной синхронной скорости вращения.

Особенности мотора-колесо

Мотор-колесо уже давно известен, однако не получал применение в автомобилях в силу некоторых ограничений того времени. Относительно недавно была применена новая технология пусковой обмотки, благодаря чему получилось достичь высокого пускового момента.

Современное мотор-колесо для электромобиля имеет несколько преимуществ:

• Устойчивость к перепадам температур.
• Простота и дешевизна в производстве (сборке).
• Низкий уровень шума при работе и малый вес.
• Надежность и долговечность.
• Простота в обслуживании.

По большей части это электродвигатели российского производства, так как изначально они были придуманы в РФ ученым Дуюновым, затем модернизированы.

Мотор-колесо состоит из тех же компонентов, что и обычный электродвигатель:

• ротор с магнитами;
• статор с катушками.

На статор подается электричество, которое при помощи катушек создает магнитное поле, воздействующее на магниты ротора, заставляя их вращаться. При этом все компоненты спрятаны внутри колеса.

Внутри ближе к центру оси располагается неподвижный статор с множеством катушек. Вокруг него подвижная часть – ротор с магнитами. Это традиционное расположение, но существуют варианты и с обратным порядком, когда вращающаяся часть находится внутри, а вокруг ротора располагается неподвижный статор. Такая конструкция имеет определенные преимущества, но реализовать ее технически сложнее.

Особенности электромотора

Можно выделить много положительных качеств, присущих электродвигателям:

• экологичность,
• экономичность,
• низкий уровень шума,
• простота в обслуживании,
• долговечность.

К особенностям же можно отнести два наиболее важных показателя:

• высокий крутящий момент,
• неограниченное количество оборотов, что позволяет полностью исключить потребность в КПП.

Именно от этих параметров и зависит мощность автомобиля и его скорость. Конечно, есть и другие параметры, такие, как дальность пробега, надежность, легкость в обслуживании и многое другое. Но в первую очередь принимается во внимание именно крутящий момент и скорость вращения привода.

Крутящий момент

Тяговый показатель двигателя определяет мощность мотора. Измеряется данный показатель в ньютонах на метр (Hm).

Если говорить об электродвигателях, то современные приводы имеют весьма высокую мощность при относительно низком потреблении.

В целях экономии пространства и снижения веса автопроизводители стараются не оснащать машины слишком мощными приводами и большими аккумуляторами. Но даже в таком случае крутящий момент весьма высок.

Расчет электродвигателя включает в себя в первую очередь именно крутящий момент.

Если быть конкретнее, то минимальный показатель для электромобиля будет составлять около 170 Hm. Максимальный показатель может достигать и 10 000 Hm, как, например, у Tesla Roadster. Но такие характеристики стали возможными благодаря использованию КПП.

В большинстве случаев коробки переключения передач в электрокарах не используются, поэтому крутящий момент колеблется в диапазоне от 280 Hm до 600 Hm, чего более чем достаточно.

Количество оборотов

Как мы уже выяснили, электромотор обладает высоким потенциалом и отличной мощностью, а также имеет большое количество оборотов. Причем, как правило, количество оборотов ограничивается искусственно – платой управления. И это также является одним из преимуществ электрического привода в автомобилях. Конечно, все зависит от того, какого типа мотор будет установлен, какие аккумуляторы будут использоваться, и от других параметров.

На сегодняшний день количество оборотов асинхронного мотора, который используется в Tesla S, достигает 16 000 Обмин. В зависимости от производителя и типа двигателя данный показатель может изменяться, и, как правило, колеблется в пределах от 14 000 до 18 000 оборотов.

Коллекторный и бесколлекторный приводы

Для подачи питания на движущуюся часть двигателя (якорь) была разработана такая схема:

• На якоре все катушки соединяются с группой контактов, которая называется коллектором.

• Коллектор (подвижная деталь) соединяется со статичной частью мотора через так называемые щетки. Это графитовые контакты, которые пружинами придавливаются к коллектору. При этом коллектор может свободно вращаться, не теряя контакта со щетками.

Конечно, в этой конструкции есть несколько недостатков:

• При резких перепадах напряжений (при старте или остановке) возникают довольно мощные искры.
• Щетки со временем стираются и их надо заменять. По сути это расходный материал.
• Количество оборотов ограничено.

Бесколлекторные электродвигатели (БД) лишены таких недостатков. Поэтому они получают все большее распространение и все чаще производители электрокаров обращают на них свое внимание. К таким моторам относятся современные универсальные приводы с электронным управлением.

Электропривод и ДВС при минусовой температуре

Каждый автовладелец сталкивался с проблемой, когда ДВС сложно запустить на сильном морозе. И это объясняется рядом факторов:

• ДВС имеет множество трущихся деталей. При отрицательных температурах металл сжимается, и силы трения увеличиваются.
• Масла при низкой температуре загустевают.
• Емкость аккумулятора и его ударный ток снижаются при низких температурах.
• Топливо может загустеть при большом морозе (особенно дизельное).

Все эти недостатки не касаются электропривода, так как в нем практически нет трущихся деталей, за исключением нескольких подшипников. А источником энергии для такого привода является аккумулятор, который расположен в теплоизолированном месте под салоном автомобиля.

Самый популярный электродвигатель

Выше мы в целом рассмотрели, какие применяются электродвигатели для электрокаров. Все они имеют плюсы и минусы. Но если говорить о промышленных масштабах, то здесь неоспоримое лидерство получили агрегаты с электронным управлением: они лишены большинства недостатков, вобрали в себя лучшие качества всех видов и являются оптимальным решением.

Конечно, такой электромотор для электромобиля имеет наиболее высокую стоимость, но она вполне оправдана получаемыми характеристиками.

Стоимость приводов для электрокаров

Цены на двигатели для электромобилей разнятся из-за конструктивных отличий моторов, характеристик используемых материалов. Стоимость может колебаться от 1500 до 5 000 американских долларов.

Многое зависит от технических характеристик:

• мощность (W),
• крутящий момент,
• тип мотора,
• напряжение и многое другое.

Более того, электродвигатели, которые используются при изготовлении электрокаров, не продаются в обычных магазинах. Купить двигатель такого типа можно только по индивидуальному заказу. В остальных случаях они поставляются оптом на автомобильные заводы.

В заключение

Новые разработки двигателей для электромобилей позволили достичь небывалых результатов:

• Крутящий момент максимален сразу с момента запуска.
• Нет трущихся деталей.
• Малые размеры.
• Надежность и долговечность.
• Низкий уровень шума.
• Исключено негативное влияние на экологию.
• Широкий диапазон управления оборотами позволяет полностью убрать коробку переключения передач.

И это далеко не весь список достоинств. Однако двигатель для электрокара имеет два довольно существенных минуса:

• Малая дальность пробега без подзарядки.
• Нет оборудованных станций для заряда аккумуляторов.

Эти проблемы решаемы и минимизируются уже сегодня: разрабатываются новые технологии, позволяющие увеличить дальность пробега, создаются станции заряда электрокаров.

Источник статьи: http://1electrocar.ru/princip/dvigatel-dlya-elektromobilya.html