Краткая история гибридных и электрических автомобилей.

Бурное развитие автомобилей в 20 веке привело к тому, что автомобиль стал одной из основных причин загрязнения воздушной среды и выброса в атмосферу двуокиси углерода (СО2), чаще называемым углекислым газом. Углекислый газ относится к газам, получившим общее название парниковые газы. Скапливаясь в верхних слоях атмосферы парниковые газы, ограничивают рассеивание тепловой энергии земли в космическое пространство, что приводит к глобальному потеплению климата земли.
Абсолютное большинство современных автомобилей и других транспортных средств приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, использующим в качестве топлива продукты переработки нефти. По мнению многих учёных количество ископаемой нефти на Земле ограничено. Кроме того развитые страны, к сожалению, не имеющие значимых запасов нефти, попали в критическую нефтяную зависимость от нефтедобывающих стран, которые, в некоторых случаях, стали диктовать развитым странам политические условия. Общественное движение многих развитых стран, вставшее на защиту окружающей среды, заставило свои правительства принять законодательство, строго регламентирующее выброс автомобилями в атмосферу, как вредных веществ, так и углекислого газа. Выполнение строгих современных норм по охране окружающей среды потребовало поиск новых подходов к решению этой проблемы. Широкое распространение электрических и гибридных автомобилей, в настоящее время, рассматривается как один из основных способов решения экологических проблем на транспорте. Слова «электрокара» и «гибрид» стали в последнее время просто модными. Ведущие мировые производители автомобилей , устроили соревнование в выпуске всё новых и новых моделей электрических и гибридных автомобилей, часто во вред своим экономическим целям. И не смотря на то, что процент электрических и гибридных автомобилей в общем количестве выпускаемых автомобилей незначителен, большинство статей в специализированных и популярных средствах массовый информации, имеющих отношение к автомобильной индустрии, посвящены именно гибридным и электрическим автомобилям. При этом во многих статьях постоянно напоминается о новейших технологиях и инновациях последнего времени. Многие не только любители, но и авторы статей в автомобильных изданиях считают, что первым гибридным автомобилем в мире был появившийся в середине 90-х годов автомобиль ToyotaPrius. На само деле это далеко не так. Давайте освежим исторические факты рождения и развития электрических и гибридных автомобилей.
В своем историческом развитии электрические автомобили переживали и бурные подъёмы, и падения, и забвение на долгие годы. Первые попытки создания электрического автомобиля были отмечены в первой половине 19 века. А автомобили с двигателем внутреннего сгорания появились, приблизительно, лишь через 60 лет в 1895 году. Начальное бурное развитие автомобиля, отмеченное большим разнообразием конструкций, относится к концу 19 века. На рубеже 19 – 20 веков, автомобили, с привычными для нас двигателями внутреннего сгорания, совсем не были доминирующими. Большая часть выпускаемых в то время автомобилей были оснащены электрическими или паровыми двигателями. В тоже время и появились первые гибридные автомобили. Тут, правда, хоть чуть-чуть необходимо определиться, что такое гибридный автомобиль. Гибридным называется автомобиль, использующий для своего движения несколько источников энергии (не менее двух). Следовательно, гибридный автомобиль может быть не только электрическим. В качестве второго источника энергии, в дополнение к ДВС, может использоваться сжатый воздух, гидроаккумуляторы и маховики. Но большая часть, выпущенных за всю историю гибридных автомобилей, в качестве второго источника энергии использовала электричество, накопленное в аккумуляторных батареях. Наверное, поэтому в последнее время все автомобили, в которых используется более двух проводов стали называть гибридными.
Практически ничего и нигде не создаётся одним человеком, любой изобретатель чаще всего использует наработки большого числа предшественников. Довольно часто автором какого-либо изобретения признаётся не человек, принёсший наибольший вклад в это изобретение, а человек, первый добежавший до патентного бюро. Первые гибридные автомобили появились приблизительно в одно и то же время в нескольких странах, но, не смотря на вышесказанное, многие признают, что одним из первых кто изобрёл и, главное, сумел наладить массовое производство гибридных автомобилей был великий немецкий конструктор, сыгравший большую роль в общем развитии автомобилестроения, Фердинанд Порше. В 1898 году Порше создал автомобиль, в котором электродвигатель не приводил ведущие колёса автомобиля, а приводил в движение электрический генератор, преобразовывающий механическую энергию, выработанную ДВС, в электрическую. По проводам электрическая энергия поступала к тяговым электрическим двигателям (ТЭД), встроенным в ведущие колёса автомобиля. Такая конструкция называется мотор-колесо. Наибольшее развитие электрические и ранние гибридные автомобили получили в Соединённых Штатах. Электрические автомобили в то время имели явное преимущество, по сравнению со своими конкурентами, автомобилями с паровым двигателем или автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Они были чистыми, бесшумными, не имели того ужасного запаха, который был свойственен автомобилям с ДВС, у электрических автомобилей отсутствовала проблема с запуском двигателя. Первые автомобиль с двигателем внутреннего сгорания не только не имели электрического стартёра для запуска двигателя, довольно часто даже не имели глушителя. Представляете как пугал грохот подобного автомобиля лошадей, на которых в то время осуществлялись все перевозки. Вообще в то время запуск двигателя внутреннего сгорания был довольно сложной, а иногда и опасной, процедурой, требующей определённых технических знаний, умений и просто цирковой ловкости. В то время не было автоматической регулировки угла опережения зажигания, эту регулировку водить выполнял самостоятельно, при помощи специального, установленного на рулевом колесе, рычажка. При неправильной установке опережения зажигания во время запуска в двигателе возникали, так называемые, обратные вспышки. Повернувшаяся в противоположном направлении заводная ручка двигателя часто ломала руки и наносила другие повреждения запускающему двигатель водителю. Особенно трудно было эксплуатировать автомобиль с ДВС женщинам. Недаром первый автомобиль в США, который купила женщина, был электрическим. Даже знаменитый автомобильный инженер и организатор автомобильного производства, массово выпускавший автомобили с двигателями внутреннего сгорания Генри Форд подарил своей жене электрический автомобиль.
Но электрические автомобили, кроме преимуществ, имели некоторые врождённые недостатки:Более высокую стоимость по сравнению с подобными автомобилями с ДВС, по причине высокой стоимости аккумуляторных батарей.Более низкую мощность по причине низкой отдаваемой мощности аккумуляторных батарей.Очень ограниченный пробег между зарядками аккумуляторной батареи.Длительное время, необходимое для зарядки аккумуляторной батареи.
Но конкурент (ДВС) не стоял на месте. Конструкция двигателей внутреннего сгорания постоянной улучшалась и автомобили с двигателями внутреннего сгорания стали повсеместно вытеснять автомобили с электрическими двигателями. Этому способствовало множество причин. В Техасе была найдена нефть, что сделало топливо для двигателей внутреннего сгорания доступней и дешевле. Появление на автомобилях электрического стартёра во многом решило проблему запуска двигателя. Строительство большого количества отличных федеральных и локальных дорог, в пределах одного штата, потребовало наличия автомобилей, способных проехать без остановки большое расстояние, на что электрические автомобили были вообще не способны. Массовое производство Генри Фордом автомобиля Форд Модели Т, сделало автомобиль доступным для широких слоёв населения. Именно после начала выпуска этого дешёвого автомобиля про Генри Форда стали говорить, что он человек, посадивший Америку на колёса. Покупателями дорогих электрических автомобилей стали только экзальтированные богачи. Производители подобных автомобилей не смогли выдержать конкуренции с дешёвыми автомобилями с ДВС, и к концу 20-х годов выпуск электрических автомобилей практически прекратился. Правда, некоторые производители на заказ делали электрические автомобили до 40-х годов прошлого века.
Выше было перечислено несколько причин, почему двигатель внутреннего сгорания на автомобиле победил электрический двигатель. Но основной причиной, наверное, надо назвать то, что в одном килограмме бензина содержится намного больше энергии, чем в одном килограмме веса аккумуляторной батареи.
Для электроавтомобилей наступил застой, длившийся несколько десятилетий. Периодически некоторые производители пробовали возобновить выпуск электрических автомобилей в 50 – 60-х годах прошлого века, но более-менее широко распространения эти автомобили не получили. В основном это были интересные технические игрушки, так и не ставшие массовыми автомобилями.
Некоторый толчок к развитию электрических автомобилей дал нефтяной кризис 1973 года, когда арабские нефтедобывающие страны наложили эмбарго на продажу нефти США, в результате чего цены на нефть резко поднялись. Некоторые производители стали разрабатывать новые электрические автомобили, но последовавшие вскоре снижение цен на нефть отбило желание у производителей экспериментировать с электрическими автомобилями. Всё вернулось на круги своя, и ДВС опять вышел победителем в конкурентной борьбе с двигателем внутреннего сгорания.
Но помощь электрическому двигателю на автомобиле пришла с другой стороны. Огромное количество автомобилей привело к заметному загрязнению воздушной среды. Законодатели многих стран стали вводить жёсткие ограничительные нормы на количество вредных веществ в эмиссии автомобиля. Особенно в этом вынужденно усердствовали власти штата Калифорния в США. Через очень короткое время эти жёсткие нормы правительство США делало федеральными, ставшими обязательными для всей территории страны. Очень быстро подобные нормы стали приниматься и в развитых странах Европы, имеющих в то время высокий уровень автомобилизации. Производители автомобилей искали технические возможности удовлетворения принятых законодательно строгих экологических норм. Этому способствовало бурное развитие электроники в 70-х годах. В результате применения электронных систем управления двигателем внутреннего сгорания и катализаторов удалось резко повысить эффективность работы, снижение удельного потребления топлива и повышения экологичности автомобиля. К концу 80-х годов казалось, что многие экологические проблемы уже решены или будут решены в ближайшие годы. В выхлопных газах современных для того времени автомобилей остался только безвредный углекислый газ и водяной пар, что в принципе соответствует идеально работающему двигателю внутреннего сгорания.
Но тут экологи решили, что наступило «глобальное потепление» и одной из главных причин этого явления стал углекислый газ, попадающий в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Законодательством многих стран были приняты строгие нормы, ограничивающие количество СО2 на километр пробега автомобиля. Стало ясно, что путём традиционного улучшения работы ДВС резко снизить количество вырабатываемого автомобилями углекислого газа не получится. Вот тут и вспомнили про электрические и гибридные автомобили, ренессанс которых наступил с середины 90-х годов и длится по настоящее время. Правда, по настоящее время процент выпускаемых электрических и гибридных автомобилей остался очень незначительным, но шуму и разговоров вокруг них много.
Сейчас были рассмотрены основные вехи в развитии гибридных и электрических автомобилей. Далее постараемся остановиться на истории гибридных и электрических автомобилей более подробно, и для упрощения разделим эту историю на три периода:Первоначальный период с 1890 года по 1920.Период застоя с 1920 года по 1990.Современный период с 1990 года по настоящее время. http://hybrid.com.ua/