Автомобили на аккумуляторах

Глава "Электродвигатель" из книги "Das grosse Buch des Automobils" (1991). Автор - Марко Руис. Русское издание - "Автомобили. Популярная энциклопедия" (1994). Перевод - С. Борич. Издательство "Интердайджест". С первой половины XIX века стало широко использоваться преимущество электропривода автомобилей на базе заряжаемых батарей: никаких вибраций, выхлопных газов, теоретический коэффициент полезного действия почти 90 процентов в сравнении с 25 процентами у двигателя внутреннего сгорания. Первоначально усилия были направлены на поиски альтернативного источника тяговой силы для сильно шумящих и дымящих железнодорожных локомотивов, но уже скоро эксперименты сосредоточились на автомобилях. Первый экземпляр электродвигателя для легкого электромобиля построен англичанином Старлеем в 1888 году. Однако удовлетворительные результаты были получены Жанто и Раффордом лишь в 1893 году. Они построили автомобиль, в задней части которого находились две батареи емкостью 200 ампер-часов каждая и общим весом 420 кг. Мощность двигателя составляла 2,5 кВт при 1300 об/мин. Истинной причиной прекращения экспериментов с электроприводом в 1910 году стала невозможность решения основной проблемы электроавтомобиля - ограниченного запаса хода, а вовсе не быстрый прогресс двигателя внутреннего сгорания. Да и поиск других источников тяговой силы не казался актуальным. Что касается скорости, то здесь электромобили достигли заметных результатов. В 1897 году английский электротандем Gladiator Pinganet преодолел один километр с ходу за 1 минуту 46 сек., а отрезок в пять миль - за 8 минут 56 сек. В 1894 году пять электромобилей были заявлены на гонки Париж-Руан. Несомненно, выдающимся достижением этого типа двигателя было то, что в 1899 году Камилл Женатзи в ожесточенном единоборстве с другим электромобилем, управляемым Шасслу-Лаба, впервые преодолел рубеж скорости 100 км/час, показав среднюю скорость 105,904 км/час. Автомобиль Женатзи имел обтекаемую форму, что было одной из предпосылок этого рекорда. Но конструктор кузова, вероятно, забыл о водителе, который по пояс высовывался из автомобиля. Мировой рекорд скорости был последним славным событием в истории электромобиля, так как относительная дороговизна и ограниченность запаса хода перевесили его теоретические достоинства. Это были практически те же возражения, которые и сегодня высказываются против производства аккумуляторных автомобилей: одна модель еще не может стать альтернативой бензиновому автомобилю. Большого успеха внутри страны и за рубежом в 1895-1909 годы добилась французская компания "Кригер" - наиболее крупный производитель электромобилей, которая была представлена дочерними компаниями в Англии - British Electromobil, в Германии - Namag и СТАЕ - в Италии. Запас хода модели 1897 года - при максимальной скорости до 24 км/час и весе 1100 кг (из них батареи весили лишь 350 кг) - составлял примерно 60 км. Спустя два года появился еще более мощный автомобиль с двумя двигателями по 6 л.с., способный пройти 90 км без подзарядки батарей. Большой успех электромобили имели в США, где в 1888 году Фред М. Кимбелл изготовил первый экземпляр этого типа автомобилей. Компания Electric Carriage And Wagon в Филадельфии первой начала их серийное производство и в 1897 году снабдила Нью-Йорк несколькими электротакси. К 1912 году насчитывалось 20 тысяч легковых автомобилей с электроприводом. Но интересы и потребителей, и производителей все больше склонялись в пользу двигателя внутреннего сгорания. Только он давал возможность осуществлять длительные поездки.

Компания Бэйкер начала производить автомобили с электроприводом в 1897 году, но после слияния в 1914 году с компанией Paуx и Ланг отказалась от их производства. В изображенной здесь модели 1902 года Voiturette, которая имела длину примерно 2,4 м, конструкторы Бэйкер использовали прогрессивные технические новинки. Запас хода этой модели был очень ограничен, так как батареи необходимо было подзаряжать каждые 6-8 часов. На основе этой модели был разработан вариант со стреловидной формой корпуса для спортивных гонок - так называемая Торпедо Кид, которая выиграла несколько национальных гонок.

Чем привлекателен электромобиль, наверно, представляет каждый. Тем не менее мы еще раз напомним об этом. В первую очередь, он почти не дает выброса вредных веществ. Ядовитых газов, попадающих в атмосферу при зарядке и разрядке аккумуляторных батарей, несравненно меньше, чем при работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Чтобы отапливать электромобили зимой, на них устанавливают автономные обогреватели, потребляющие бензин или дизельное топливо. Но они, понятно, не загрязняют атмосферу так сильно, как ДВС. Второе преимущество - простота устройства. Электродвигатель обладает очень привлекательной для транспортных средств характеристикой: на малых скоростях вращения у него большой крутящий момент, что очень важно, когда нужно тронуться с места или преодолеть трудный участок дороги. ДВС же развивает максимальный крутящий момент при средних оборотах, поэтому, если требуется большое усилие на малых, его приходится увеличивать с помощью коробки передач. Троллейбусы, например, в таком агрегате не нуждаются. Не требуется он и электромобилю, поэтому управлять им проще, чем автомобилем с механической коробкой передач. Третье преимущество вытекает из второго. Электромобиль не требует столь тщательного ухода, как обычное авто: меньше регулировок, не потребляет много масла, проще система охлаждения, а топливная (если не считать отопитель) вообще отсутствует. И все же электромобиль устроен не так просто, как может показаться: ему необходимы сложные преобразователи напряжения и много тяжелых и громоздких аккумуляторов, которые трудно разместить. Да и с экологией дело обстоит не столь блестяще, как это представляется с первого взгляда. Главный же недостаток, который сдерживает внедрение электромобилей, - малая энергоемкость батарей. Бак с бензином малолитражки весит около 50 кг, обеспечивая запас хода более полутысячи километров. Батареи весят обычно больше 100 кг (а то и несколько сотен), а пробег не превышает 100 км, причем при движении с небольшой скоростью.

Автомобили на аккумуляторах