Главная страница

Доклад секции «История техники» Тема: «Экомобиль» Специальность 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»



Скачать 89.22 Kb.
НазваниеДоклад секции «История техники» Тема: «Экомобиль» Специальность 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»
Дата09.02.2016
Размер89.22 Kb.
ТипДоклад
1. /Экомобиль.docДоклад секции «История техники» Тема: «Экомобиль» Специальность 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

Министерство общего и профессионального образования РО

ГБОУ СПО РО «Красносулинский металлургический колледж»

Доклад секции «История техники»

Тема: «Экомобиль»

Специальность 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

Руководитель: Преподаватель спецдисциплин Билан Ю.В.

Исполнитель: ст. гр. А-11-2 Бойков И.А.

Красный Сулин

2013

Введение

Экологическая проблема стала чуть - ли не главной глобальной проблемой современности. Среди множества источников загрязнений нашей планеты автомобили, увы занимают не последнее место.

Тонны вредных продуктов сгорания, в том числе тяжелые металлы, выбрасываются в воздух, а это приводит к ухудшению здоровья людей.

Вместе с тем уже сейчас человечество подошло к той черте, когда без экологически чистого автомобиля просто не обойтись. И выход пока видится один - надо если не полностью исключить, то во всяком случае свести к минимуму вредные выбросы ДВС.

Экологические требования к современному автомобилю являются в настоящее время приоритетными. К автомобилю предъявляются повышенные требования в области снижения негативного влияния на участников движения и окружающую среду, а именно снижение токсичности отработанных газов, уменьшение шума, снижение радиопомех при движении автомобиля.

Самым большим источником загрязнения окружающей среды в автомобиле является двигатель.

Ученые и инженеры - конструкторы уже долгое время занимаются проблемой токсичности двигателей и найдено множество технических решений этого вопроса.

Первые разработки экологичных автомобилей, или экомобилей (еще одно название – green cars) начались еще в 70-х годах 20 века, а серийно гибридные авто выпускаются с 1997 года, первым из которых стал Toyota Prius. На данный момент многие автоконцерны уделяют немалое внимание выпуску таких автомобилей, ежегодно представляя новые модели на международных выставках.

Каждая фирма ищет свое решение, используя мировой опыт и знания в этой области.

Существуют такие направления, как замена вида топлива на менее токсичный, например бензин - на газ, спирт, биодизель, водород.

Усовершенствование конструкции системы питания и выпуска, и самого двигателя – повсеместное использование инжекторных систем, каталитических нейтрализаторов в системе выпуска, уменьшение литража двигателя.

Наконец кардинальное решение – электромобиль на заряжаемой аккумуляторной батареи.

Ни у кого не вызывает сомнений, что в будущем мы будем ездить только на электромобилях. Только вот когда оно наступит пока не ясно. Всем хорош электромобиль — бесшумен, безвреден для окружающей среды, прост по конструкции. Электродвигатель обладает идеальной моментной характеристикой, ему не нужна трансмиссия. Препятствие только одно — отсутствие достаточно емкого и компактного источника питания.

У электромобиля либо небольшой запас хода, либо нужна длительная зарядка – до 12 часов для обеспечения достаточного пробега.

Разработка «Одиннадцать» электромобиля со временем зарядки 11 минут

Подвижники из Массачусецкого технологического института взялись доказать, что электромобиль может ни в чем не уступать своему бензиновому собрату, одновременно быть крупным и комфортным, обладать прекрасной динамикой разгона, запасом хода, близким к таковому у классических автомобилей, и притом заряжаться за время, не больше, чем требуется для заправки бензобака.

Уложиться в 11 минут – такова предельная планка времени полной зарядки электромобиля, которую поставила перед собой команда МIT`s Elektric Vehide Tearm – более 30 студентов и аспирантов во главе с Раду Гогоаной.

Для пятиместной полноценной машины с очень приличной дальностью хода – это фантастическая задача. Пока индустрия может похвастать образцом сравнительно крупных электрических автомобилей, заряжающимся «под пробку» за 4-12 часов. Есть ли примеры пополнения запасов за час или два?. Да, есть, но те машины годятся лишь вояжей по ближайшим кварталам. Новый экспериментальный автомобиль назван «Одиннадцать». Его переделывают из седана Mercury Milan Hybrid 2010 модельного ряда. Авторы полностью заменили силовую установку, превратив гибридную установку в чистый электромобиль. (Рисунок 1)



Рисунок 1 — Экспериментальный автомобиль «Одиннадцать»

Заявленные параметры «Одиннадцать» впечатляют. На одной зарядке аккумулятора он должен проезжать 322 км. При заправке за 10 минут это будет феноменальный рекорд. Для сравнения. Ниссан представили первый серийный электромодиль LEAF – не микролитражку какую-нибудь в габаритах «Смарта» или «Оки», а вполне приличных размеров пятидверный хэтчбек. Его литиево-ионные батареи обеспечивают машине запас хода в 160 километров. При этом от специального «быстрого» зарядного устройства аккумулятор можно заправить на 80 % за 30 минут.

Эти 80 %, к слову всплывают не спроста: современные тяговые аккумуляторы впитывают последние 20 % заметно дольше первых 80 %. Ну а от бытовой розетки на 220 В, да еще и на все 100 % LEAF заряжается за долгие 8 часов, типичный сценарий использования: поездки по городу с возвращением домой на заправку каждую ночь. И как быть с дальними поездками?.. Заметим, что скорость зарядки зависит от ряда условий. Способность аккумуляторов «переварить» большой емкости ток – только одно из них. Тут, понятно, создателем «скорозарядных» машин приходится выбирать типы и модели батарей с самыми лучшими данными. (Рисунок 2)



Рисунок 2 — «Ниссан LEAF”

Вторая задача – создание бортовой системы управления процессом зарядки, так же воспринимающей большие токи. Наличие розетки огромной мощности – специальной установки – уже не обсуждается. (Рисунок 3)



Рисунок 3 — Создание «Одиннадцать»

Наконец, можно просто подсократить объем батареи. Еще три года назад японцы построили опытный городской микрокар, который мог заряжаться на 80 % от номинала всего за 15 минут. Вот только полная емкость «наливалась» значительно дольше. А запас хода той машины был всего 80 км.

Американцы решили – никаких компромиссов. Для своей машины они подобрали литиево-железофосфатные батареи от компании А-123 Systems. Они отличаются высокой пожарной безопасностью и очень высокой удельной мощностью, так что и заряжаться способны быстро.

Максимальная мощность электромотора «Одиннадцать» превышает 180 киловатт или 250 «лошадей». Вес этого электродвигателя составляет 138 килограммов. Данный агрегат является разработкой компании SatCon.

По расчетам команды студентов «Одиннадцать» будет ускоряться с места до 100 км/ч менее чем за 9 секунд, а максимальная скорость превысит 160 км/ч.

Начало переделке машины было положено в июне 2011 года. Хотя машина вышла дорогой, авторы проекта отмечают, что с ростом выпуска подобных автомобилей будет падать и себестоимость. Тем временем в стенах Массачусетского технологического ученые создали опытный литиевый аккумулятор, способный заряжаться в 100 раз быстрее обычного.

Как же быть с заправкой автомобиля, ведь не существует такой развитой сети заправочный, а точнее зарядных станций?

Отвечая на этот вопрос, руководитель проекта сказал, что сначала нужно чтобы появилось достаточное количество пригодных автомобилей, а потом уже и сеть заправок не заставит себя ждать.

Вспомним, что 5 августа 1888 года Берта Бенц, жена изобретателя автомобиля, совершила первое путешествие длиной в 106 км, бензин при этом она покупала в аптеках, так как он тогда продавался как пятновыводитель.



Рисунок 4 — Вот и он «Одиннадцать»

Заключение

Электромобиль транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от электромотора питаемого электробатареей, появился впервые в 1838 году в Англии. Электромобиль существенно старше автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Поначалу он опережал автомобиль по скорости и объему выпуска, но не смог стать серьезным конкурентом автомобилю. Скорее всего, это происходит, в основном, из-за недостатков электромобилей, питаемых от электроаккумуляторов.

Вопреки бытующему мнению о высокой экономичности аккумуляторных электромобилей, анализ показывает, что химическая энергия топлива, сжигаемого на электростанциях, используется для движения транспортного средства всего на 15% и менее. Это происходит из-за потерь энергии в линиях электропередачи, трансформаторах, преобразователях, зарядных устройствах для аккумуляторов и самих аккумуляторах, электромашинах, как в тяговом, так и в генераторном режимах, а также в тормозах при невозможности рекуперации энергии. Для сравнения, дизельный двигатель на оптимальном режиме преобразует в механическую энергию около 40% химической энергии топлива. При большом распространении аккумуляторных электромобилей, а особенно с учетом сказанного, им просто не будет хватать электроэнергии, вырабатываемой электростанциями мира. Не следует забывать, что суммарная установочная мощность двигателей всех автомобилей намного превышает мощность всех электростанций мира.

Автомобильная промышленность впитывает и применяет все новые технические решения и за свое существование автомобиль стал намного более совершенным, чем первые образцы, в том числе по экологическим показателям, и предела совершенству нет.

Образцы электромобилей разных производителей

Обновленная версия электромобиля Nissan Leaf выход в декабре 2012 года



Рисунок 5 - Nissan Leaf

Японский концерн Nissan Motor, объявил о готовности представить на североамериканском рынке обновленную версию своего электромобиля Nissan Leaf(с англ. - Лист). Данная модель, на сегодня является самым продаваемым электрокаром в США (в 2011-ом году в стране было продано около 9700 штук). Помимо этого, ожидается снижение цены на электромобиль за счет открытия, в конце 2012 года производства Лиафов на заводе в США, в штате Теннесси.

Электромобили Renault — начало поставки в Россию в 2013 году



Рисунок 5 - Электромобиль Renault

Французский автопроизводитель Renault, который в настоящее время уделяет большое внимание развитию у себя на родине электромобилестроения, сообщил о намерении, возможно уже в 2013 году, начать поставки своих электромобилей в Россию.

Представлен новый японский электромобиль SIM-WIL способный проехать 350км без подзарядки



Рисунок 6 - Японский электромобиль SIM-WIL

Японская фирма SIM-Drive представила в Токио свой новый электромобиль, получивший название SIM-WIL. Машина стала итогом тридцатилетних исследований специалистов компании по части использования электродвигателей для городского транспорта.

Tesla Model S стал быстрейшим серийным электромобилем в мире



Рисунок 7 - Tesla Model S

На соревновании по драг-рейсингу “Palm Beach International Raceway”, проходившем во Флориде (США), Tesla Model S в комплектации Performance, установил новый рекорд динамики среди серийных электромобилей. Электрокар проехал расстояние в четверть мили (около 402 метров) за 12.371 секунды. Таким образом, электромобиль разогнался до 60 миль (96км/ч) за 3,9 секунды превзойдя тем самым скорость разгона, заявленную производителем - 4,4 секунды.

Началось тестирование электромобиля VW eGolf



Рисунок 8 - VW eGolf

Государственная программа Германии поставила цель автопроизводителям - 1 миллион электромобилей на немецких дорогах к 2020 году. Для достижения этой цели Volkswagen начал программу развития своих электрических транспортных средств. Так, в 2012 году начинается тестирование электромобиля VW eGolf. Программа включает 500 моделей, из которых 20 будут тестироваться в США в Калифорнии.

Renault начала продажу одноместного электромобиля Renault Twizy



Рисуно 9 - Renault Twizy
Во Франции начал продаваться Renault Twizy – новый “маленький” одноместный электромобиль от французкой компания. Новинка предлагается в трех модификациях — Urban, Color и Technic. При этом для каждой из них доступен вариант с пятисильным (5 лошадиных сил) электромотором, который развивает крутящий момент 33 Нм и позволяющим разгоняться до максимальной скорости 45 км/ч Цена на базовую модификацию начинается от 6990 евро (плюс 50 евро в месяц за аренду батарей). Также в базовом варианте не предусмотрено наличие дверей, их надо заказывать отдельно за 590 евро.

Электромобиль Skoda Octavia Green E Line готов к выходу



Рисунок 10 - Skoda Octavia Green E Line

Компания Skoda в 2012 г. приступила к завершающим испытаниям своего электромобиля, получившего название Skoda Octavia Green E Line. Последний этап испытаний в Марте 2012 года.

Список используемых источников

1 Интересная механика №11, 2010 г.

Электронные интернетресурсы:

1 www.bal-con.ru

2. www.avtonov.svoi.info

3. www.vperedi.ru

4. www.ideanoid.com