ЭЛЕКТРОМОБИЛИ – СВЕТЛОЕ ПРОШЛОЕ И ЯРКОЕ БУДУЩЕЕ ДОРОГ

ИСТОРИЯ ПОКОРЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Подавляющее большинство людей считают электромобили довольно молодой ветвью мирового автопрома, которая начала развиваться благодаря усиливающемуся влиянию экологов и заботе человечества об экономном использовании имеющихся запасов нефти и газа. Причём, само собой разумеется, что при таком развитии событий, электромобиль взял на вооружение все наработки и технические решения из арсенала своего старшего брата – транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. В этом убеждении и состоит основная ошибка и, если хотите, историческая несправедливость. Ведь, на самом деле, старшим в этой семье является именно электромобиль, первая модель которого увидела свет в 1841 году, то есть, почти за полвека до того момента, как на дорогах появились шумные и чадящие дымом самодвижущиеся кареты с ДВС.

И всё же, первые электрические экипажи 40-х годов XIX века, которые, независимо друг от друга, разрабатывали шотландец Роберт Андерсон, англичанин Роберт Девидсон и американец Томас Девенпорт, имели многочисленные общие недостатки. Из-за отсутствия компактных, мощных и легко подзаряжаемых аккумуляторов, эти транспортные средства обладали огромной массой, небольшим запасом хода и скоростью передвижения не более 5 км/ч.

Однако не прошло и четверти века, как эта проблема была успешно решена французским изобретателем Гастоном Планте. Разработанная им надежная, ёмкая, а главное –относительно лёгкая аккумуляторная батарея, дала новый толчок производству электромобилей. Вчерашние громоздкие, многотонные экипажи остались в прошлом, и дороги конца XIX – начала XX веков заполонили изящные, нарядные и чистые машинки, которые выглядели, как яркие игрушки на фоне своих дымящих, рычащих и неопрятных братьев – первых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Кстати, в перспективы развития бензиновых экипажей тогда мало кто верил. Их силовые установки были капризны и ненадёжны, ручной запуск двигателя и ручное же переключение передач, казались сложной и непреодолимой проблемой. В то время как электромотор запускался легко в любых погодных условиях, не нуждался в переключении передач, был прост в обслуживании и не требовал от водителя дополнительных знаний и серьёзных физических усилий при эксплуатации. Запаса хода электромобилю тех лет хватало на безостановочное движение без подзарядки аккумуляторов в течение нескольких часов. Что же касается скорости передвижения, то, буквально ежедневно, она возрастала. Во время первого официально зарегистрированного заезда, состоявшегося в 1995 году, электромобиль француза Шарля Жанто развил скорость 63 км/ч. А в 1899 году был преодолен 100-километровый скоростной рубеж. Естественно, первым наземным транспортным средством, разогнавшимся до этой фантастической, по тем временам, отметки, также стал электромобиль. Имя его (а он имел собственное имя) вошло в историю: La Jamais Contente. Также в историю вошёл и наивысший показатель стрелки спидометра этого бельгийского чуда – 105,88 км/ч. Бензиновые собратья рекордсмена в конце XIX века не могли похвастать и вдвое меньшими скоростными показателями.

В XX век электромобиль ворвался победителем и королём дорог. Электродвигателями стали оснащаться не только частные автомобили, но и омнибусы, пожарные машины, такси и даже кареты скорой помощи. Наиболее показательны данные американской статистики. В 1900 году в США было выпущено 936 автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и 1585 электромобилей!

Учитывая тот факт, что безлошадные транспортные средства на рубеже веков использовались только в городах и в 10-15-километровой зоне вокруг них, где имелось хоть какое-то подобие дорог, электромобилям не было равных. Большого запаса пути от них никто не требовал, запредельных показателей скорости – тоже. А уж по комфорту и лёгкости управления они, конечно, значительно превосходили автомобили с ДВС и паровым двигателем.

В первые годы ХХ века электромобили выпускаются серийно (!) в Англии, Франции, Германии, США и Японии. В десятке других стран налаживается малосерийное производство. По данным американской статистики, в 1912 году в США было выпущено 6000 легковых и 4000 грузовых электромобилей, причём некоторые из грузовиков обладали грузоподъёмностью 6 тонн и более.

Удивительно, но не отставала в то время от западных стран в вопросе разработки электрокаров и Россия. Более того, Российская Империя одной из первых вступила на путь освоения электрической энергии как движущей силы. Одновременно, а возможно и чуть раньше упомянутых в начале статьи Андерсона, Девидсона и Девенпорта, к проблеме электротранспорта обратился физик-изобретатель Борис Семёнович Якоби – и в 1838 году стал проводить в Санкт-Петербурге опыты с двигателем, питаемым от батареи гальванических элементов. Причем, настолько преуспел в этом, что был удостоен звания академика Императорской Академии наук.

Разработкой электродвигателей для экипажей занимались также российские инженеры Павел Николаевич Яблочков и Владимир Николаевич Чиколев. Последний, кстати, создал теорию регулирования скорости движения с помощью контроллеров и конструкцию для пуска электродвигателей.

Но наибольших успехов в интересующей нас области добился инженер Ипполит Владимирович Романов. Он сумел перейти от теории к практике и наладил выпуск первых российских электромобилей. Уже в 1899 году свет увидели две модели: двухместный кэб и 17-местный омнибус. Позже были изготовлены четырёхместный электромобиль и 24-местный омнибус.

Двухместный кэб Романова

Кузов: прессованный из холста и древесины, полностью закрытый или колясочного типа с жёстким капюшоном над пассажирскими сиденьями.

Колёса: деревянные, со сплошными резиновыми шинами. Передние – большего диаметра, ведущие, задние – меньшего диаметра, управляемые.

Силовая установка: электродвигатель 4,4 кВт, 6 л. с.

Регулирование скорости: девятиступенчатый контроллер (диапазон от 1,5 до 35 км/ч).

Тормоза: механический и электрический рекуперационный.

Вес: 720 кг (из них 350 кг – аккумуляторы).

Запас хода: 60 км.

Максимальная скорость: 40 км/ч.

17-местный и 24-местный омнибусы Романова обладали такими незаурядными для начала ХХ века характеристиками, что Петербургская городская дума признала их полезными и безопасными для пассажиров и разрешила изобретателю открыть регулярное движение электротранспорта на десяти линиях в столице. Впрочем, рамки временных и финансовых условий были настолько жёсткими, что Ипполит Владимирович вынужден был от этого проекта отказаться. А потому по улицам Санкт-Петербурга ещё долго продолжали колесить всевозможные транспортные средства на конной тяге…

А тем временем в Западной Европе и США электромобили быстро завоевывали симпатии потенциальных покупателей, и их количество стало превышать на дорогах число автомобилей с ДВС в 1,5 раза. Наиболее известными производителями подобных транспортных средств становятся компании «Жанго» (Франция), «Берсей» (Великобритания), «Лорнер» (Австрия), «Бейкер Мотор Винкл Компани» (США).

Именно на примере последней из перечисленных можно проследить весь путь от стремительного взлёта до сокрушительного падения электрокаров.

Основатель электромобильного бизнеса – инженер Уолтер Бейкер буквально всю свою жизнь посвятил созданию транспортных средств на электрической тяге. Первое изобретение Бейкера, фактически, не отличалось по внешнему виду от автомобилей Форда и Паккарда конца XIX века. Это была двухместная тележка на велосипедных колёсах, по форме напоминающая конный экипаж, только с рулевым рычагом. Однако такие новаторские решения, как мягкая подвеска на эллиптических рессорах, электрический звуковой сигнал и электрические фары, были по достоинству оценены заказчиками. Деньги, вырученные с продаж, позволили в 1901 году модернизировать электромобиль. Он стал оснащаться электромотором в 0,75 лошадиных сил, получил полноценный руль, тент и двойное сиденье со спинкой и подлокотниками. Машина развивала 30 км/ч и могла без подзарядки проехать 80 км.

Дальше – больше. Модернизация 1906 года дала электромобилю современный двухместный кузов и даже фальш-капот. Так что, визуально детище Бейкера ничем не отличалось от автомобиля с ДВС. Принадлежность транспортного средства к роду электромобилей выдавало только отсутствие выхлопной трубы.

Электромобиль Baker М

Кузов: Родстер, 2-местный, под фальш-капотом – 16 аккумуляторных батарей.

Силовая установка: 48-вольтовый электродвигатель, мощностью 3,5 л. с.

Тормоза: рабочий (воздействующий на трансмиссию) и парковочный (зажимающий колодки на задних колёсах).

Максимальная скорость: 50 км/ч.

Запас хода: более 80 км (в экономичном режиме).

Опции: вольтметр, амперметр, выключатель массы, электрические фары, электрозвонок.

В 1910 году «Бейкер Мотор Винкл Компани» начинает выпуск электромобилей с кузовом «брогем» и «ландоле», которые оснащаются двигателями в 6 л. с. Правда, с увеличением мощности, сократились значения максимальной скорости (до 40 км/ч) и запаса хода (до 64 км). В этом же году изготавливается модель с полностью закрытым кузовом «лимузин».

И, наконец, в 1912 году свет увидела модель «Бейкер-электрик» с новыми, округлыми формами капота и кузова, мягким и плавным ходом, магнитными тормозами и запасом пути в 100 км. На некоторых образцах органы управления устанавливаются перед обоими передними местами и даже перед одним из задних.

Но эта модель стала последним ярким «всплеском» в истории электромобилей. В 1916 году компания «Бейкер» была поглощена компанией «Оуэн Магнетик», выпускающей бензиновые автомобили.

Это произошло по ряду причин. Во-первых, все эти годы конструкторы автомобилей с двигателями внутреннего сгорания не дремали и каждодневно улучшали свои транспортные средства. Порой путём прямого заимствования целых узлов и агрегатов у своего электрического конкурента. Так на автомобили с ДВС «перекочевала» аккумуляторная батарея, электростартёр (вместо ручного запуска), электрофары (вместо карбидных фонарей), генератор.

Скорость движения автомобилей непрерывно возрастала, запас хода, по сравнению с электрическими собратьями, был почти бесконечным.

Борьба автопроизводителей друг с другом велась с переменным успехом до 20-х годов ХХ века и неизвестно, чем закончилась бы, но…

Во-вторых, и это главное, в честный исторический процесс, как обычно и бывает всегда, вмешалась цена на нефть.

Открытие новых богатых месторождений привело к массовому производству дешёвого бензина, что, в свою очередь, дало толчок развитию сети автодорог и дорожной инфраструктуры. Комфортабельные трассы соединили между собой разные города и даже страны. 100-километровый запас хода электротранспорта стал явно недостаточным в новых мировых условиях, и к 1920 году доля производства электрокаров составила 1% (!) от общего производства автомобилей. Чистая, бесшумная и красивая сказка дорог умерла незаметно для человечества…

ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ДОРОГИ ПЛАНЕТЫ

Утверждать, что до наступления последних десятилетий ХХ века электромобилями больше никто и нигде не занимался, было бы в корне неправильно. Отдельные попытки возродить и усовершенствовать этот вид транспорта, конечно же, имели место. Например, в довоенной и даже воюющей Германии существовала программа поддержки производителей именно такой техники. Во главу угла программы была поставлена идея уменьшения зависимости Третьего рейха от импортного топлива. Подобная государственная политика привела к тому, что в 1939 году по дорогам Германии колесило 9 тысяч электромобилей, а к 1944 году – уже более 20 тысяч. Но, понятное дело, идея умерла вместе с рейхом и, в данном случае, наверное, к лучшему.

Упорно продолжала серийно выпускать электромобили и Великобритания. С 1930 по 1960 годы количество электрокаров в Соединённом Королевстве возросло в 15 раз и достигло отметки 26 тысяч единиц. Правда, использовалась они только в сфере обслуживания, а ещё точнее, в сфере доставки товаров из магазинов, почтовой и курьерской службе.

И даже Советский Союз, несмотря на свои величайшие запасы нефти и довольно бесхозяйственное к ним отношение, отметился в деле возрождения электромобилей.

В 1935 году появились две модели этого вида транспорта. Первая – на базе автомобиля ГАЗ-А, вторая – на базе грузового ЗиС-5. Электромобиль на базе ЗиС-5 получил собственное название «ЛЭТ» (сокращение от «Лаборатория Электрической Тяги») и вполне успешно работал… мусоровозом. Невзирая на то, что его собственные аккумуляторы весили 1400 кг, он легко перевозил ещё два мусорных контейнера общей массой 1800 кг, развивал до 25 км/ч и мог проехать без подзарядки до 40 км.

В 1948 году в НАМИ (Научном автомоторном институте) были разработаны проекты электрогрузовиков грузоподъёмностью 0,5 и 1,5 тонны. Впоследствии 10 опытных образцов этой продукции, изготовленные на Львовском автобусном заводе, работали в Ленинграде и ещё 4 – в Москве. В обеих столицах электромобили использовались для перевозки почтовых грузов.

Потом были: УАЗ-451ми с зарядным устройством, позволяющим заряжать батареи от любой электросети, первый советский легковой электромобиль на базе ЗАЗ-968,

электромикро автобусы РАФ-2910 и ЕрАЗ-3730, а также многочисленные разработки ВАЗа — серийные электрокары на базе ВАЗ-2102 и концепты ВАЗ-2702, ВАЗ-1801 Пони, ВАЗ-2802, ВАЗ-2109Э («девятка»), ВАЗ-1111Э («Ока»), ВАЗ-2131Э («Нива»).

Увы, во второй массовой волне производства электрокаров Советский Союз участия уже не принимал. Просто потому, что начало таковой совпало со временем гибели этого некогда могучего государства.

Итак, реинкарнация детища Бориса Семёновича Якоби произошла на Западе, и случилось это по ряду причин. Во-первых, в начале 90-х годов прошлого века в некоторых странах были приняты достаточно жёсткие законы, направленные на ограничение ядовитых выбросов в атмосферу. Мировые лидеры автопрома отреагировали мгновенно и выдали своим конструкторам карт-бланш на производство «гибридов» и автомобилей с «нулевым выхлопом». Во-вторых, сказалось влияние мирового энергетического кризиса (опять эта нефть, куда же без неё в решении глобальных проблем). Но, как бы то ни было, процесс был запущен повторно, и первым серийным электрокаром нашего времени стал GM EV1, выпускавшийся в США с 1996 по 2003 годы.

Новая волна производства электромобилей продолжается до сих пор и, к счастью, конца-края ей не видно. Более того, она только набирает силу, периодически «выплёскивая» на мировой рынок всё новые и новые транспортные средства, которые отличаются не только красотой, но и прогрессивными техническими решениями. Несколько современных моделей автомобилей, никоим образом не относящихся к «славному семейству двигателей внутреннего сгорания», рассмотрим далее.

Renault Twizy

Забавная машинка, официально выступающая в сегменте тяжёлых квадроциклов, хотя успешно справилась со всеми автомобильными испытаниями на фронтальное, боковое и столбовое столкновение. Twizy – двухместный, но пассажирское сидение трудно назвать даже «тёщиным местом», поскольку, так издеваться над собственной тёщей никто не станет. Кресла в салоне расположены по тандемной скутерной схеме, в результате чего пассажир может сидеть, только широко раздвинув ноги и обхватив ими водительское сиденье. Ещё смешнее то, что колени пассажира призваны играть роль «подлокотников» водительского кресла. В общем, Twizy – автомобиль для одного. Видимо, этот факт признали и производители, выпустив версию Cargo, в которой нет пассажирского сиденья, зато имеется 200-литровый багажный отсек.

Габариты: длина – 2337мм, ширина – 1191 мм, высота – 1461мм.

Колесная база – 1684 мм.

Дорожный просвет – 120 мм.

Радиус разворота – 3,4 м.

Масса – 450 кг (без учёта аккумуляторных батарей).

Подвеска – независимая.

Тормоза – дисковые.

Диски колёс – 13-дюймовые, штампованные.

Силовая установка:

1. Электродвигатель мощностью 17 л.с., 57 Нм крутящего момента;

Электродвигатель – 5 л.с., 33 Нм.

Максимальная скорость: в первом случае — 80 км/ч; во втором — 45 км/ч.

Запас хода — 100-120 км.

Полная зарядка — 3,5 часа (от обычной розетки).

В базовой комплектации: подушка безопасности водителя, разъёмы USB и AUX, иммобилайзер, бортовой компьютер, 12-вольтовая розетка.

Задние датчики парковки, магнитола и даже боковые двери – за отдельную плату.

Citroen E-Mehari

Кросс-кабриолет, который, как утверждает руководство компании, «создан с оглядкой на историческое наследие марки, но устремлён в будущее». Кузов автомобиля выполнен из пластика, не подверженного коррозии и устойчивого к лёгким ударам благодаря своей эластичности. Шасси – стальное. Приподнятый силуэт и внушительный дорожный просвет придают внешности пляжного «паркетника» черты багги. Электромобиль четырёхместный, но комфорта и простора для четверых явно недостаточно. В изготовлении салона используются водостойкие материалы (включая ткань сидений), благодаря чему лёгкие дожди ему не страшны. И это немаловажно, поскольку крыша в этой модели отсутствует, доступен лишь съёмный тент.

Габариты: длина – 3809 мм, ширина – 1728мм, высота – 1653 мм.

Колесная база – 2430 мм.

Полная масса – 1745 кг.

Подвеска – независимая.

Тормоза – дисковые.

Диски колёс – 15-дюймовый, литые.

Силовая установка – синхронный электродвигатель с постоянным магнитом, развивающим 68 л.с. и 140 Нм вращающего потенциала.

Максимальная скорость — 110 км/ч.

Запас хода – 200 км (в городском цикле), 100 км (в загородном).

Полная зарядка батареи: 8 часов (при силе тока 16 Ампер).

В базовой комплектации: электрический усилитель руля, трёхточечные ремни безопасности, ABS, ESP, ASR, аудиосистема с Bluetooth, USB-портом и двумя колонками.

Hyundai IONIQ Electric

Хэчбек Hyundai IONIQ в модификации Electric отличается от своих гибридных родственников светодиодной передней оптикой, глухой декоративной накладкой на радиаторной решётке и увеличенным диаметром колёсных дисков. Экстерьер и габариты электромобиля полностью совпадают со стандартной моделью. Интерьер несколько отличается: некоторые детали салона окрашены в цвет меди, что, по замыслу конструкторов, должно ассоциироваться с электричеством. Имеется пять довольно просторных и комфортных посадочных мест и вместительный багажник, объём которого (в зависимости от положения спинок задних сидений) изменяется в диапазоне от 400 до 750 литров.

Габариты: длина – 4470 мм, ширина – 1820 мм, высота – 1450 мм.

Колесная база – 2700 мм.

Подвеска: передняя – независимая, на задней оси – полунезависимая с торсионной балкой.

Тормоза – дисковые.

Колесные диски – 17-дюймовые, оригинального дизайна.

Силовая установка – электродвигатель переменного тока мощностью 120 л.с., 295 Нм, в комплекте с одноступенчатым редуктором.

Максимальная скорость – 165 км/ч.

Запас хода – 170 – 250 км.

Зарядка до 80% – за 24 минуты (при использовании устройства для быстрой зарядки).

В базовой комплектации: электроусилитель руля, ABS, EBD, семь подушек безопасности, виртуальная панель приборов, двухзонный климат-контроль, аудиосистема с шестью колонками.

KIA Soul EV

Электрический «паркетник» EV внешне почти идентичен с традиционной версией кроссовера Soul. Видимые отличия – большая накладка на решётке радиатора, эксклюзивные бампера и собственный силуэт светотехники. Пять комфортных мест, правда, пассажирам заднего ряда отведено чуть меньше простора, чем в обычной бензиновой версии. Есть отличия в комбинации приборов, цветовом решении и отделочных материалах, но они незначительны, а порой и фактически неуловимы.

Габариты: длина – 4140 мм, ширина – 1800 мм, высота – 1605 мм.

Колесная база – 2570 мм.

Дорожный просвет – 160 мм.

Подвеска: передняя – независимая, задняя – полунезависимая.

Тормоза – дисковые, дополненные электронными ассистентами.

Диски колес – 16-дюймовые.

Силовая установка — электродвигатель 110 л. с., 285 Нм, сопряженный с понижающим редуктором.

Максимальная скорость – 145 км/ч.

Разгон до «сотни» — 11,2 сек.

Запас хода – 170 км.

Полная зарядка – 5 часов (от бытовой розетки).

Зарядка до 80% — 35 минут (при использовании системы быстрой зарядки).

В базовой комплектации: электроусилитель руля, подогрев передних сидений и руля, мультимедийный комплекс, климатическая установка, порт для быстрой зарядки, бортовое зарядное устройство.

BMW i3

Настоящий автомобиль будущего. Прогрессивные технологии, основанные на использовании алюминия, карбона и пластика, заключены в футуристические формы и обрамлены истинным буйством красок. Изменён даже классический «хищный взгляд» передних фар. Из-за своеобразных «надбровных дуг» фары выглядят «насупленными» и выражают то ли серьёзную озабоченность, то ли лёгкое презрение. Это впечатление усиливается благодаря наличию фирменных «ноздрей» радиаторной решётки, которая в данном случае является фальшрадиаторной и исполняет лишь декоративные функции. Электромобиль четырёхместный, зато всем четверым членам экипажа в нём просторно и удобно. 260-литровый багажник при сложении обеих спинок заднего дивана превращается в грузовой отсек вместимостью 1100 литров. В отделке салона присутствуют рельефная ткань, кожа и натуральное дерево.

Габариты: длина – 3999 мм, ширина – 1775 мм, высота – 1578 мм.

Колесная база – 2570 мм.

Дорожный просвет – 140 мм.

Масса – 1195 кг.

Тормоза – дисковые (передние с вентиляцией).

Диски колес – 19-дюймовые.

Силовая установка – синхронный электромотор переменного тока мощностью 170 л.с. и 250 Нм крутящего момента.

Максимальная скорость – 150 км/ч.

Разгон до «сотни» — 7,2 сек.

Запас хода –160 км.

Зарядка до 80% – 25 минут (при использовании устройства для быстрой зарядки).

В базовой комплектации: электрический усилитель руля, климат-контроль, светодиодная оптика, мультимедийный центр, электростеклоподъёмники и др.

Tesla Model S

Один из лучших представителей премиум-класса, находящийся на конвейере с 2012 года (с серьёзными модернизациями в 2014 и 2016 годах). Настоящий «американец», уверенно занимающий призовые места среди серийных электромобилей по скорости, запасу хода и комфорту. Обновление 2016 года добавило лифтбэку черты кроссовера Model X и трёхобъёмника Model 3. В интерьере используется алюминий, кожа и дерево. По центру передней панели салона размещается 17-дюймовая интерактивная консоль, которая заведует всеми основными функциями автомобиля. Tesla Model S – пятиместный электрокар, но полный комфорт передних мест (с достаточным количеством электрорегулировок) создаётся в ущерб задним местам, которые уже не так удобны. 745-литровый багажник более чем вдвое увеличивается в объёме при сложенных спинках задних сидений и превращается в 1645-литровый. Ещё один багажник, объемом 150 литров, есть в передней части автомобиля.

Габариты: длина – 4976 мм, ширина – 1963 мм, высота – 1435 мм.

Колесная база – 2959 мм.

Дорожный просвет – 152 мм.

Масса — от 1961 до 2239 кг (в зависимости от модификации).

Тормоза – дисковые (с четырёхпоршневыми суппортами Brembo и ABS).

Силовая установка – асинхронный трёхфазный электродвигатель (на полноприводных версиях устанавливается пара электромоторов).

Tesla Model S 70 – электродвигатель мощностью 320 л.с., 440 Нм крутящего момента.

Максимальная скорость – 225 км/ч.

Разгон до «сотни» — 5,8 сек.

Запас хода – 420 км.

Tesla Model S 85 – электродвигатель 378 л.с., 440 Нм.

Максимальная скорость – 225 км/ч.