Электромобиль Mitsubishi i MiEV

Содержание 

1. История и приход к Mitsubishi  i MiEV……………..………………….……3

2. Сравнение с ДВС — преимущества………………………………………....6

3. Сравнение с ДВС — недостатки……………………………………………..6

 

4. Вывод…………………………………………………………………………..9 

5.Список литературы……………………………………………………………10 

 

 
 
 

 

  История и приход к Mitsubishi  i MiEV

 

 В 60-х гг. прошлого столетия во всем мире начался резкий рост количества автомобилей. В 70-х гг. чрезмерная плотность дорожного движения стала основной причиной увеличения количества ДТП и заторов, а загрязнение воздуха и уровень шума превратились в серьезную социальную проблему. В таких условиях не производящий вредных выбросов электромобиль не мог не привлечь всеобщего внимания в качестве одного из источников снижения загрязнения окружающей среды. В Mitsubishi начали разрабатывать и производить электромобили еще до того, как автомобильное подразделение отделилось от головного концерна Mitsubishi Heavy Industries (MHI). В октябре 1966 года компания Tokyo Electric Power (TEPCO) заказала у MHI разработку прототипов электромобиля с последующими его испытаниями. В мае 1971-го TEPCO было передано 12 электромобилей E12, созданных на базе серийной модели Minivan и оснащенных блоком свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Максимальная скорость E12 достигала 80 км/ч. Тем временем Mitsubishi продолжила разработку электромобилей на базе серийных моделей Minica Van, Minicab, Minicab Truck и Delica, а в 1991 году появился разработанный в сотрудничестве с той же TEPCO коммерческий электромобиль на базе Lancer Van. Он оснащался никель-кадмиевой аккумуляторной батареей, по удельной энергии превосходившей свинцово-кислотную батарею. В 1993-м с учетом опыта разработки электромобиля Lancer Van были созданы два электромобиля Libero. Один из них оснащался свинцово-кислотной аккумуляторной батареей, другой - никель-кадмиевой. 28 таких электромобилей снова передали TEPCO, а год спустя по заказу японского правительства, городских властей и нескольких энергетических компаний Mitsubishi выпустила еще 34 единицы Libero со свинцово-кислотными аккумуляторными батареями. В 1990 году в Калифорнии был принят закон об автомобилях с "нулевым выбросом", который подтолкнул компанию "трех бриллиантов" к разработке гибридного автомобиля Chariot с зарядкой литиево-ионной аккумуляторной батареи от бытовой сети. Появился он в 1994-м, а в следующем году Mitsubishi стала первой автомобильной компанией, подписавшей контракт на испытание электромобилей с Калифорнийским советом по охране воздушных ресурсов, после чего передала в его распоряжение три электромобиля для тестов. После этого основные усилия компании были направлены на исследования в области литиево-ионных аккумуляторных батарей, а именно - на улучшение их характеристик, повышение уровня безопасности, надежности и долговечности. В результате на свет появились экспериментальные прототипы переведенных на электротягу Colt и Lancer Evolution, а в октябре 2006-го компания представила на суд публики первый опытный образец компактного городского хэтчбека i-MiEV, в котором воплотились все технологии и знания в области электромобилей, наработанные за многие годы исследований и разработок. Но перед тем как запустить i-MiEV в серию, Mitsubishi в сотрудничестве с рядом японских компаний провела как в Японии, так и за ее пределами интенсивные ходовые испытания электромобиля в различных условиях, целью которых стало изучение его "рыночной" пригодности. Прототипы электромобилей поставлялись в парки крупнейших энергетических компаний, кроме того, они испытывались министерством окружающей среды Японии, почтовой службой и полицией. Испытания прошли успешно, и в прошлом году i-MiEV дебютировал на японском рынке. Теперь электрическая "малютка" добралась и до Европы. Продажи начнутся в декабре сразу в 14 странах Старого Света (включая Францию, Великобританию, Германию, Испанию и Швецию). Базовая цена электрокара в разных странах составит 41 200 – 44 500 долларов до применения льгот, но за счет государственных программ стимулирования спроса на экологически чистые автомобили она снизится в среднем до 38 000 долларов. Отличия от японской версии - измененные бамперы (в соответствии с новыми требованиями по безопасности пешеходов) и слегка переработанный интерьер. Но по части техники европейская и японская модификации практически идентичны. Электромобиль i-MiEV создан на базе кей-кара "i" (этот автомобиль долгое время продается на внутреннем японском рынке) с двойным полом в задней части. Вместо топливного бака смонтирован блок литиево-ионных элементов аккумуляторной батареи, место двигателя и коробки передач заняли электромотор, трансмиссия, инвертор и бортовое зарядное устройство. Основные узлы и агрегаты машины располагаются под полом, поэтому конструкторам не пришлось прокладывать высоковольтную проводку в салоне. От бензиновой микролитражки электромобиль перенял переднюю подвеску на стойках McPherson и заднюю трехрычажную схему De Dion, однако конструкторам пришлось изменить настройки пружин, чтобы они соответствовали возросшей массе (1100 кг) электромобиля. Низко расположенные узлы и детали снижают центр тяжести электромобиля - по словам разработчиков, несмотря на прибавку в весе, управляемость и устойчивость электромобиля i-MiEV сравнимы с аналогичной моделью с бензиновым двигателем. 
В движение i-MiEV приводит компактный и легкий синхронный электромотор. Он оснащается неодимовым магнитом - самым сильным магнитом из тех, что используются в коммерческих целях: сила его магнитного поля значительно превосходит силу магнитного поля ферритовых магнитов, которыми обычно оснащаются электромоторы. Максимальная частота вращения электромотора составляет 8500 об/мин, он развивает 47 кВт мощности (64 л.с.) при 3000-6000 об/мин, как и бензиновый двигатель мини-кара "i". Крутящий момент достигается при низкой частоте вращения - 180 Нм в диапазоне 0-2000 об/мин, что почти в два раза больше, чем у "i" (94 Нм). С 0 до 80 км/ч электромобиль разгоняется за 10,6 секунды (бензиновый "собрат" - за 11,2 секунды), а дистанцию 400 м преодолевает за 20,6 секунды ("i" на 0,3 медленнее). По времени ускорения при обгоне модель "i" также уступает электромобилю: разгон с 40 до 60 км/ч занимает 2,8 секунды (4 секунды у "i"), а с 60 до 80 км/ч - 3,8 секунды (против 5,6 с). Высокий крутящий момент электромотора при низкой частоте вращения устраняет необходимость использования сложного механизма переключения передач: одноступенчатый редуктор позволяет i-MiEV плавно разгоняться вплоть до максимальных 130 км/ч. Кроме того, в трансмиссии нет передачи заднего хода - движение назад осуществляется путем изменения направления вращения ротора электродвигателя. При замедлении задействуется функция рекуперативного торможения. В этой ситуации электродвигатель i-MiEV выполняет функцию генератора, вырабатывая электроэнергию, которая накапливается аккумуляторной батареей. Одного заряда батареи достаточно для преодоления 150 км (по стандартному европейскому ездовому циклу). Правда, создатели при этом делают оговорку: дальность хода в реальных условиях эксплуатации будет зависеть от таких факторов, как погодные условия, интенсивность дорожного движения (при "рваной" езде по городу в плотном потоке машин расход энергии увеличивается), частота использования кондиционера и стиль вождения автомобиля (например, интенсивность нажатия педали акселератора). 
          Аккумуляторную батарею i-MiEV можно заряжать тремя способами: от домашней сети за 6 часов или с помощью трехфазного 200-вольтного зарядного устройства для быстрой зарядки (около 30 минут). Для обычной зарядки водитель подсоединяет один конец кабеля к бытовой розетке или розетке стандартной зарядной станции на дороге, а другой конец - к разъему на правой стороне автомобиля. Зарядка начинается автоматически и прекращается, когда батарея полностью заряжена. Для быстрой зарядки водитель должен установить вилку зарядного устройства в разъем для быстрого заряда на левой стороне электромобиля и включить зарядное устройство. Зарядка также начинается автоматически и прекращается, когда уровень заряда АКБ достигает 80%.

Сравнение с ДВС — преимущества

 

• Отсутствие  вредных выхлопов в месте нахождения электромобиля.
• Высокая экологичность ввиду отсутствия применения нефтяных топлив, антифризов, трансмиссионных и моторных масел.
• Низкая пожаро- и взрывоопасность при аварии.
• Простота конструкции (простота электродвигателя и трансмиссии, отсутствие необходимости в переключении передач) и управления, высокая надёжность и долговечность экипажной части (до 20—25 лет) в сравнении с обычным автомобилем.
• Возможность подзарядки от бытовой электрической сети (розетки), но такой способ в 5—10 раз дольше, чем от специального высоковольтного зарядного устройства.
• Электромобиль — единственный вариант применения на легковом автотранспорте дешевой (по сравнению с бензином) энергии, вырабатываемой АЭС, ГЭСи электростанциями других типов.
• Массовое применение электромобилей смогло бы помочь в решении проблемы «энергетического пика» за счёт подзарядки аккумуляторов в ночное время.
• ТЭД имеют КПД до 90-95 % по сравнению с 22-60 % у ДВС.
• Меньший шум за счёт меньшего количества движимых частей и механических передач.
• Высокая плавность хода с широким интервалом изменения частоты вращения вала двигателя.
• Возможность подзарядки источников энергии во время рекуперативного торможения.
• Возможность торможения самим электродвигателем (режим электромагнитного тормоза) без использования механических тормозов — отсутствие трения и соответственно износа тормозов.

Сравнение с ДВС — недостатки

 

• Аккумуляторы за полтора века эволюции так и не достигли характеристик, позволяющих электромобилю на равных конкурировать с автомобилем по запасу хода и стоимости, несмотря на значительное усовершенствование конструкции. Имеющиеся высокоэнергоёмкие аккумуляторы либо слишком дороги из-за применения драгоценных или дорогостоящих металлов (серебро, литий), либо работают при слишком высоких температурах (рабочая температура натрий-серного аккумулятора — более 300 °С). Кроме того, такие аккумуляторы отличаются высоким саморазрядом. Одним из перспективных направлений стала разработка никель-металл-гидридных аккумуляторов с оптимальным соотношением энергоёмкости и себестоимости, перспективными считаются и аккумуляторы на основе полипропилена, однако из-за патентных ограничений на электромобилях применяются свинцово-кислотные АКБ. Впрочем, энергоёмкость таких АКБ увеличилась за XX век в 4 раза (до 40—45 Вт·ч/кг) и они не требуют обслуживания в течение всего срока службы. Значительно повысить отдачу от аккумуляторов позволило применение электронных систем оперативного контроля за состоянием и зарядкой-разрядкой АКБ. Возможно выходом из этой ситуации будет применение топливных элементов, в частности дешевеющих PEM-элементов.
• Аккумуляторы хорошо работают при движении электромобиля на постоянных скоростях и при плавных разгонах. При резких стартах тяговые АКБ теряют много энергии. Для увеличения пробега электромобиля необходимы специальные стартовые системы, например, на конденсаторах, а также применение системрекуперации энергии (экономия до 25 %).
• Проблемой является производство и утилизация аккумуляторов, которые часто содержат ядовитые компоненты (например, свинец или литий) и кислоты.
• Около 10 % энергии теряется в коробке передач и других элементах трансмиссии. Для решения этой проблемы компания Mitsubishi Motor разработала колесо с встроенным электродвигателем (мотор-колесо). Система получила название Mitsubishi In-wheel motor Electric Vehicle (MIEV). Аналогичное мотор-колесо разработала Toyota. Прототип автомобиля Toyota Fine-T может поворачивать колёса перпендикулярно оси автомобиля, что позволяет значительно упростить парковку. Возможно также решением данной проблемы будет отказ от коробки передач в пользу обычнойцилиндрической передачи, как на локомотивах (КПД около 95 %) или простого карданного вала, как на троллейбусах.
• Часть энергии аккумуляторов тратится на охлаждение или обогрев салона автомобиля, а также питание прочих бортовых энергопотребителей (например, свет или воздушный компрессор). Предпринимаются усилия, чтобы решить эту проблему с использованием топливных элементов, ионисторов и фотоэлементов.
• Для массового применения электромобилей требуется создание соответствующей инфраструктуры для подзарядки аккумуляторов («автозарядные» станции).
• При массовом использовании электромобилей в момент их зарядки от бытовой сети возрастают перегрузки электрических сетей «последней мили», что чревато снижением качества энергоснабжения и риском локальных аварий сети.
• Длительное время зарядки аккумуляторов по сравнению с заправкой топливом.
• При использовании в качестве ТЭД двигателя постоянного тока необходимо тщательное обслуживание (в частности проверка щеток коллектора) из-за «капризности» электродвигателя.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод 

30 тысяч  долларов по текущему курсу - это не та цена, на которую согласятся простые люди. Однако, увеличив объемы производства, возможно сбить цены в два раза. Огромные растраты принесёт  создание соответствующей инфраструктуры для подзарядки аккумуляторов. Но электромобиль — единственный вариант применения на легковом автотранспорте дешевой (по сравнению с бензином)  энергии, вырабатываемой АЭС,  ГЭС и  электростанциями других типов. И конечно, высокая экологичность ввиду отсутствия применения нефтяных топлив, антифризов, трансмиссионных и моторных масел, а это и есть одна из ключевых целей производителей электромобилей.  
 

 

Список  литературы 

1. http://www.drive.ru

2. http://www.mitsubishi-motors.by

3. http://autogear.ru

4. http://www.avtobeginner.ru