Контрольная работа - История электромобиля

Подождите немного. Документ загружается.

Введение......................................................................................................5

История электромобиля.............................................................................6

Вывод........................................................................................................16

Список литературы.....................................................................................16

ВВЕДЕНИЕ

Темой данной контрольной работы является история электромобиля. Эта

тема является очень важной в настоящее время, поскольку широкое

распространение личного автотранспорта на основе двигателей внутреннего

сгорания уже привело к тому, что во многих городах люди привыкли видеть,

то, чем они дышат. Современный человек проводит большое количество

времени в автотранспортных пробках, в которых чадящие автомобили

забивают легкие человека выхлопными газами и создают благоприятную

среду для развития хронических респираторных заболеваний.

Правительства развитых стран уже начали осознавать тяжесть ситуации

и вводят строгие экологические нормы для автомобилей, в перегруженных

транспортом центрах городов вводятся различные денежные сборы для

ограничения трафика ("налог на пробки"), разрабатываются различные

программы поддержки альтернативных видов транспорта. На данный момент

одним из наиболее перспективных направлений является развитие

электротранспорта.

ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ

Почти двести лет назад, в 1800 году итальянский физик и физиолог

А.Вольта открыл первый химический источник тока - гальванический

элемент. Три десятилетия спустя английский физик M.Фарадей закон

электромагнитной индукции. Это важные открытия стали предпосылками

для постройки повозок, движимых электрическим током.

В 1853 году американец Т.Девенпорт построил электрическую коляску.

Ее, пожалуй, можно считать самым первым электромобилем. А уже через три

года англичанин P.Дэвидсон поразил жителей родного Эбердина и вовсе

диковинной машиной. Представьте сооружение длиной 4,8 м и шириной 1,8

м, стоявшее на четырех колесах метрового диаметра. Значительную часть

повозки занимала батарея гальванических элементов, рядом - внушительных

размеров электродвигатель... Правда, вся пятитонная колымага двигалась со

скоростью чуть большей, чем... пешеход. Очевидно, на гальванических

элементах далеко не уедешь. И быстро - тоже...

Выход из положения, казалось, нашел французский физик P.Планте. B

1859 году он создал первый электроаккумулятор со свинцовыми пластинами.

Французы же - пионеры в серийном выпуске электрических колясок с

аккумуляторами. Например, в 1881 году M.Раффaр построил серию из 12

двухместных трициклов с электродвигателями, каждый из которых весил

всего 80 фунтов (примерно 36 кг).

В 1904 году фирма Кригера и Солиньяка выпустила необыкновенный

для того времени электромобиль. Это был роскошный экипаж, оснащенный

двумя электродвигателями «Постел-Винэ». Причем каждый автономно

крутил лишь одно из передних колес. Аккумулятор позволял развивать

двухтонной машине скорость около 40 км/ч, хотя запаса энергии хватало

всего на 50 км.

Вдогонку за французами, естественно, бросились англичане. Пожалуй,

наиболее интересную конструкцию предложил в 1897году У.Берси. Его

«Электрик кэб» - настоящая карета, разве что без упряжи для лошади. Под

куполом пассажирского купе упрятали батарею в 40 Вт. 3a ней, между

задними колесами, над осью, располагался электромотор «Люнделла»

мощностью 3,5 л.с. Они-то и заменяли тройку лошадей!..

Конструкция оказалась столь удачной, что Берси выпустил несколько

таких «карет», которые успешно работали в качестве наемных экипажей-

такси в Лондоне, Париже, даже в Санкт-Петербурге и Москве. Впоследствии

Берси стал поставщиком английского королевского двора. Некоторые из его

моделей имели запас хода до 100 км и скорость 40 км/ч.

Но тут за дело взялись американцы и со свойственным размахом

построили множество электромобилей. Конструкции не отличались особым

изыском. Как правила, это было закрытое купе, пассажиры сидели «в

затылок» или друг против друга. Батареи располагались снизу и спереди и

имели заряд до 500 ампер-часов. Это давало возможность ехать со скоростью

до 90 км/ч, правда, всего лишь в течение 1-1,5 часа. А стоимость авто была не

маленькая - 3,4 тыс. долларов, причем 2/3 этой суммы приходилось на

аккумуляторную батарею. И все-таки чистота и бесшумность

электромобилей, простота управления были по нраву аристократам. В

покупателях недостатка не было! Существовали даже «дамские автомобили»,

то есть модели специально для женщин.

Работы над транспортом с электродвигателем велись и в России. Еще в

1888 году русский электротехник П.Н.Яблочкин получил привилегию, то

есть патент, на экипаж с электрическим двигателем, но описание его, увы, до

наших дней не дошло.

Практичные конструкции разработал изобретатель-экспериментатор

И.В.Pоманов. Первый из его электромобилей появился в 1899 году и

предназначался для эксплуатации в качестве наемного экипажа - фиакра. Это

была весьма оригинальная и совершенная машина. Двухместный экипаж

имел передние ведущие (!) и задние управляемые колеса. По виду коляска

Романова напоминала бы всем, наверное, известные по произведениям

А.Конан Дойла английские кэбы, которые тогда считались самыми

удобными из всех наземных экипажей. Пассажиры располагались спереди.

Позади был отсек с аккумуляторами, а над ними, «на козлах», восседал

водитель. По заказу Романова кузова для его электрокэбов изготовлялись

известной петербургской кузовной фирмой «Фрезе и K°». Интересно, что

закрытое купе, склеенное из тонких листов фанеры, отличалось высокой

прочностью. Аккумуляторы, имея массу 350 кг, позволяли развивать

электромобилю скорость до 35 верст в час. Их хватало на 65 км пути.

Через два года И.В. Романов создал первый русский электроомнибус.

При сравнительно небольших габаритах (3,5*2,0*2,7 м) он вмещал 17

пассажиров, а сравнительно небольшой вес (1,6 т) позволял ему разгоняться

до 11 км/ч. Под полом пассажирского салона находились аккумуляторы и два

электродвигателя суммарной мощностью 6 л.с. Каждый из них приводил в

движение одно колесо, это не требовало дифференциала. Запас хода

составлял 60 км.

Изобретатель предложил организовать в столице регулярное

пассажирское сообщение на 10 маршрутах. После испытаний Санкт-

Петербургская городская управа дала положительную оценку омнибусам

Романова, в частности, отметив, что «...они представляются удобными и

безопасными для уличного движения и общественного пользования». 27

июня 1901 года городские власти выдали изобретателю разрешение на

эксплуатацию электрических омнибусов. 80 машин должны были ходить по

нескольким маршрутам через каждые 5 минут с 8 ч утра до11 ч вечера.

Однако никто не захотел финансировать организацию перевозок экипажами

Романова, а у самого изобретателя не было для этого средств. И он в конце

концов отказался от своего замысла, занялся другими областями

электротехники. Заметим, что проблема бюрократических рогаток 6ыла и в

те времена. Так что она не является изобретением социализма.

Как уже отмечалось в журнале, «электрические коляски» поначалу не

раз выходили победителями в многочисленных автогонках с участием, как

авто, так и паромобилей.

Например, в 1898 году граф Г. де Шасслу-Лоба на электромо6иле

конструкции Ш. Жанто установил первый в мире официально признанный

рекорд скорости на суше -63,15 км/ч, обогнав соперников - паровые экипажи.

Но лавры графа не давали покоя другому конструктору и автогонщику -

бельгийцу K. Женатци. 17 февраля 1899 года на электрическом экипаже

собственной конструкции он достиг 66,65 км/ч. Начало 6орь6е за скорость

положено! Всего за три месяца рекорд скорости стараниями Жанто, Шасслу-

Лаба и Женатци увеличился c 70,31 до 92,70 км/ч.

Впереди был заветный 100-километровый рубеж. Экипаж Жанто

исчерпал свои возможности, а Женатци не думал сдаваться.

После двух месяцев работы в мастерской рыжебородый бельгиец

появляется на совершенно новом экипаже, названном «ля Жамэ Контент» -

«Всегда Недoвольная». Машина как будто сошла со страниц романа

Ж.Bернa. Почти четырехметровый веретенообразный кузов был сделан из

легкого сплава алюминия с вольфрамом, тщательно отполирован и окрашен в

серебристый цвет. 0н опирался на шасси с красными колесами, обутыми в

толстые шины. Внутри кузова и между задними колесами располагались

аккумуляторные батареи, увеличивавшие вес машины до одной тонны.

Первая атака на скорость была неудачна, батареи сели раньше времени,

и на их подзарядку ушел целый месяц. 29 апреля 1899 года K.Женат- все же

добился своего 100-километровый рубеж пал, «Всегда Недовольная"

достигла скорости-105,88 км/ч! 0днано этот рекорд как бы предварил конец

карьеры электромобилей в спорте - на большие мощности слабеньких тогда

аккумуляторных батарей не хватало. Под натиском быстро

увеличивавшегося парка автомобилей с ДВС электрические экипажи стали

сдавать позиции. Если в конце XIX века, в период «бума» электромобилей, в

США их доля в автомобильном парке составляла 40%, то в 1905 году уже

15%, а в 20-е годы осталось всего около 18 тыс. электромобилей 1 % от

числа самодвижущихся экипажей. К 40-м годам их доля уменьшилась даже

до 0,1 %. Последний серийный легковой электромобиль сошел с конвейера

фирмы «Детройт Электрик» в 1942 году.

К электродвигателям на автотранспорте вернулись лишь в конце 60-х

годов. Нефтяной кризис, ядовитые выбросы в атмосферу, ухудшение

экологической обстановки, особенно в крупных городах,- все это заставило

конструкторов вспомнить об электромобилях. Да и электротехника

продвинулась вперед, появились новые, совершенные типы аккумуляторов.

Специалисты считают, что наиболее перспективны бромо-цинковые и

натриево-серные аккумуляторы. Недавно в Германии разработана натриево-

cеpная батарея, благодаря которой, как ожидают, электромобиль сможет

двигаться до 250 км без подзарядки со скоростью 50 км/ч, или 160 Км со

скоростью 90 км/ ч.

Оригинальные конструкции электрических экипажей имеются и в

других странах. Австралийские инженеры продемонстрировали

электромобиль с ванадиевыми аккумуляторами, который может пройти более

190 км со среднем скоростью 72,5 км/ч. Американская корпорация

«Дженерал Мотоpс» в 1989 году представила спортивный автомобиль с

электрическим двигателем, который разгоняется до 120 км/ч и имеет запас

хода в 200 км.

Построено также и немало оригинальных гибридных автомобилей. В

журнале мы уже не раз рассказывали о6 электромобилях с солнечными

двигателями. Для них теперь проводятся даже сверхдальние марафонские

пробеги через всю Австралию.

А вот какую интересную конструкцию предлагает инженер-

изобретатель из Киргизии C.Юпатов. Он вспомнил o ВЧ-мобиле,

конструкцию которого еще до второй мировой войны начал разрабатывать

ленинградский профессор Г.И.Бабат.

Движение электромобиля осуществляется за счет энергии, получаемой

от кабеля, проложенного под проезжей частью дороги. Причем, если

профессор Бабат предполагал все время питать мотор за счет энергии ВЧ-

кабеля, распространяющейся на небольшом расстоянии вокруг источника и

воспринимаемой приемником на днище электромобиля, то Юпатов пошел

дальше. Он предлагает этой энергией лишь подпитывать аккумулятор по

ходу движения. Выехал электромобиль на автомагистраль, где проложен

кабель, и поехал, как троллейбус. Свернул на проселок - мотор питается от

энергии подзаряженного ВЧ-сетью аккумулятора.

Так что, как видите, электромобиль еще далеко не сказал своего

последнего слова.

История электромобилей насчитывает уже более полутора веков -

первый электромобиль предстал на публике в 1841 году (намного раньше,

чем автомобиль с двигателем внутреннего сгорания). К концу XIX века

количество электромобилей превышало количество шумящих и чадящих

собратьев в разы. В то время скоростные характеристики и дальность пробега

личного транспорта были не так важны, как простота ухода, быстрый запуск

мотора, тишина и комфортность поездки. Личный автотранспорт в то время

могли себе позволить только очень богатые люди. Электромобиль был более

приятной в обращении игрушкой для аристократии и привлекательнее для

осуществления визитов врачами, чем "адские" паровые или бензиновые

автомобили.

В настоящее время, благодаря достижениям в области накопления

электроэнергии, постепенно все больше внимания отводится перспективам

использования электромобилей в качестве внутригородского транспорта.

Уже теперь по городам мира колесят десятки тысяч электромобилей и

миллионы электроскутеров, электровелосипедов и других средств

передвижения на электричестве.

Какие же преимущества имеет городской электротранспорт, по

сравнению с автомобилями с ДВС, что позволяет с уверенностью говорить о

будущем электромобилестроения? Вот простой список:

1. Экологическая чистота привода (нулевые выбросы в месте

использования)

2. Возможность стоять в пробках, не тратя энергии для

поддержания работы двигателя на холостом ходу

3. Стоимость использования, сравнимая с затратами на

общественный транспорт

4. Высокий уровень надежности и долговечности электромобиля

5. Единственный вариант для использования электроэнергии,

генерируемой на АЭС, в личном транспорте

6. Возможность интеграции в энергосистему для выравнивания

ночного падения потребления электроэнергии.

7. При использовании современных емких аккумуляторных батарей

принципиально возможно использование энергии, накопленной в

электромобиле за ночь для сглаживания пиков

энергопотребления днем

Рассказывая о плюсах использования электромобилей, необходимо

также указать и на обратную сторону медали:

1. Электромобили имеют достаточно скромный запас хода без

подзарядки, который ограничивается весом и стоимостью

аккумуляторной батареи

2. При массовом переходе на использование электромобилей

встанет проблема расширения сети электростанций - при полном

переходе с автотранспорта на электромобили нужно будет

увеличить мощность электростанций в 1,5-2 раза.

Соответственно с этим, встанет проблема увеличения количества

линий электропередач

3. При широком распространении электромобилей придется

значительно расширить производство аккумуляторов, а также

построить большое количество предприятий по переработке

отработанных батарей

4. В настоящее время серийные электромобили сравнимы по цене с

автомобилями, что снижает вероятность их покупки

Исходя из баланса преимуществ и недостатков современного личного

электротранспорта, можно предсказать целевое использование

электромобилей как массового средства внутригородской коммуникации в

обозримом будущем.

Но возникает вопрос: "Почему же электромобили сейчас экзотика, ведь

у них столько преимуществ?". Дело в том, что в настоящий момент мир

сидит на "нефте-газовой игле", как наркоман. При массовом внедрении

электромобилей произойдет резкое перераспределение сфер влияния в

производстве: снизится зависимость от нефте-газовых компаний, уровень

производства автотранспорта упадет, вся сфера обслуживания "коптилок"

получит сильный удар из-за снижения объема услуг. Возникнет большая

напряженность в обществе из-за увеличения уровня безработицы и

перераспределения кадров. Подобный вариант развития событий не

удовлетворяет ни правительство, ни нефте-газовые компании. Поэтому, пока

будет возможность получать нефть и газ по приемлемой цене, развитие

электромобилестроения будет всячески тормозиться.

Несмотря на пессимистичность вышесказанного, переход на массовое

использование альтернативных видов транспорта не за горами: цены на

нефть и газ растут, да и запасы их не бесконечны. Индикатором, также,

может служить отношение европейских стран к этой проблеме: все больше

производится различных моделей серийных электромобилей, вводится

законодательная поддержка владельцев чистого транспорта, растет

экологическое самосознание населения.