Источники и потребители электрической энергии в автомобиле: Потребители электроэнергии. Сведения об электронных системах

Содержание

15.Источники и потребители электроэнергии на автомобиле

Система электроснабжения предназначена для питания электрической энергией всех потребителей. Источниками электрической энергии на авто­мобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные парал­лельно.

При работающем двигателе генератор является основным источником электроэнергии и обеспечивает электроснабжение потребителей и заряд аккумуляторной батареи. При неработающем двигателе функции источни­ка электроэнергии переходят к аккумуляторной батарее, которая также должна обеспечивать надежный пуск двигателя.

Автомобильные генераторы работают в режимах переменных частот вращения и нагрузок, изменяющихся в широких пределах. Для автомати­ческого поддержания напряжения генератора на заданном уровне при изменении частоты вращения и нагрузки предназначен регулятор напря­жения.

Для приведенной на рис. 1.1 структурной схемы справедлива следую­щая взаимосвязь токов при различных соотношениях напряжений генера­тора и аккумуляторной батареи:

где Iг — ток генератора; I б.з — потребляемый батареей при заряде; Iн — ток, потребляемый потребителями; I б.p— ток, отдаваемый батареей при разряде.

С помощью научного поиска и исследований было определено новое направление в развитии автомобильных генераторов. Ими явились генераторы переменного тока.

Название «генератор переменного тока» несколько условно и касается в основном особенностей внутренней его конструкции, так как этот гене­ратор имеет встроенные полупроводниковые выпрямители и питает потре­бители постоянным (выпрямленным) током.

В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является щеточ-но-коллекторный узел, выпрямляющий переменный ток, полученный в обмотках якоря. Развитие полупроводниковой техники позволило приме­нить в генераторах переменного тока более совершенный выпрямитель на полупроводниковых вентилях (диодах). При этом генератор получил каче­ства, которые обеспечили ему широкое распространение в автомобилест­роении.

Основными технико-экономическими преимуществами генераторов пе­ременного тока перед генераторами постоянного тока являются: уменьше­ние в 1,8…2,5 раза массы генератора при той же мощности и примерно в 3 раза расхода меди; большая максимальная мощность при равных габари­тах; меньшее значение начальных частот вращения и обеспечение более высокой степени заряженности аккумуляторных батарей; значительное упрощение схемы и конструкции регулирующего устройства вследствие исключения из него элемента ограничения тока и реле обратного тока;

уменьшение стоимости эксплуатационных затрат в связи с большей надеж­ностью работы и повышенным сроком службы.

Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроекти­рованы для работы с отдельными селеновыми выпрямителями и вибраци­онными регуляторами напряжения. Селеновые выпрямители имели значи­тельные размеры и их приходилось размещать отдельно от генератора в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для соединения селе­нового выпрямителя с генератором требовалась дополнительная про­водка.

Кроме того, селеновые выпрямители недостаточно теплостойки и допу­скают максимальную рабочую температуру не выше + 80 °С. Поэтому в дальнейшем селеновые выпрямители были заменены выпрямителями, со­стоящими из кремниевых диодов, которые более теплостойки и имеют значительно меньшие размеры, что позволяет размещать их внутри гене­ратора.

На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контактно-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элемен­тах и бесконтактные интегральные регуляторы. Габариты интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который со встроенны­ми регулятором и выпрямительным блоком называется

генераторной ус­тановкой.

Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определя­ются в основном тремя факторами: качеством электрической изоляции;

качеством подшипниковых узлов; надежностью щеточно-контактных уст­ройств.

Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен посредством разработки бесконтак­тных генераторов, имеющих более высокую надежность и, следовательно, больший ресурс, чем контактные. Это обстоятельство стимулировало со­здание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением — индукторных генераторов и генерато­ров с укороченными полюсами.

Индукторные генераторы нашли широкое применение на тракторах и сельхозмашинах благодаря простоте конструкции, надежности при работе в тяжелых условиях эксплуатации (пыль, грязь, влага, вибрации) и невы­сокой стоимости.

Применение на автомобилях существующих конструкций индукторных генераторов сдерживается из-за их основных недостатков:

невысоких удельных показателей;

повышенного уровня пульсации выпрямленного напряжения;

повышенного магнитного шума.

Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вышепере­численных недостатков позволят применять индукторные генераторы на автомобилях.

Производительность безщеточных генераторов с укороченными полю­сами только начинается, а первыми моделями этого семейства являются генераторы 45.3701 и 49.3701, которые планируется устанавливать на ав­томобили семейства УАЗ.

Рис. 1.3. Изменение во времени ( магнитного потока в генераторе переменного тока с клювообраз-ным ротором

Принцип действия генератора заключается в следующем. При включе­нии замка зажигания на обмотку возбуждения подается напряжение акку­муляторной батареи, которое вызывает появление тока возбуждения. Ток возбуждения, проходя по обмотке возбуждения, создает магнитный поток, рабочая часть которого распределяется по клювообразным полюсам одной полярности. Выходя из полюсов, магнитный поток пересекает воздушный зазор, проходит по зубцам и спинке статора, еще раз пересекает воздушный зазор, входит в клювообразные полюсы другой полярности и замыкается через втулку и вал.

Применение электрической энергии на автомобиле. Источники и потребители электрического тока. (Тема 12)

Тема №12:
«Применение электрической
энергии на автомобиле.
Источники и потребители
электрического тока.»
Предмет:
«МДК 02.01. Конструкция,
эксплуатация и техническое
обслуживание автомобилей»
Электрооборудование автомобиля
— предназначено для выработки и
передачи электрической энергии
потребителям различных систем и
устройств автомобиля.
Устройство электрооборудования
автомобиля:
источники тока;
потребители тока;
элементы управления;
электрическая проводка.
Все перечисленные элементы
электрооборудования
объединены в единую
бортовую сеть.
Электрообоурдование
автомобиля можно разделить
на две части цепь низкого
напряжения и цепь
высокого напряжения.
Параметры питания бортовой сети
Преобладает напряжение 12 В на
легковых автомобилях и лёгких
грузовиках и 24 В на тяжёлых грузовиках
и автобусах с дизельными двигателями.
Проводка обычно однопроводная — в
качестве второго провода используется
«масса» — металлические кузов и рама
автомобиля.
К корпусу («массе») автомобиля
подключают, как правило, отрицательные
клеммы источника электроэнергии, это
снижает коррозию металлических
элементов кузова.
Цепь низкого напряжения обеспечивает
электричеством потребителей освещения и
сигнализации, а также работу системы пуска.
Система пуска двигателя обеспечивает
первичное проворачивание коленчатого вала
и работу двигателя во время его пуска.
Наиболее распространен пуск двигателя
электрическим стартером. В качестве
стартеров применяют высокооборотные
электродвигатели постоянного тока с
последовательным или смешанным
возбуждением, конструктивно объединенные
с шестеренным приводом. Для быстрого и
конструктивного изучения устройства
системы пуска двигателя воспользуйтесь
схемой системы пуска.
Освещение и сигнализация –
служат для освещения
приборами дороги и обозначения
габаритов автомобиля,
сигнализации выполняемых
маневров.
Контрольно-измерительные и
дополнительные приборы –
служат для контроля работы и
управления системами
автомобиля.
Цепь высокого напряжения служит
для воспламенения рабочей смеси в
цилиндрах, за счет системы
зажигания.
Система зажигания служит для
воспламенения горючей смеси и
применяется на бензиновых
двигателях. Воспламенение горючей
смеси происходит по мере подачи
искры зажигания в цилиндры,
отсюда и название система
искрового зажигания.
Другими словами система зажигания служит
для создания тока высокого напряжения,
распределения его по цилиндрам двигателя
и воспламенения рабочей смеси в камере
сгорания в определенные моменты. На
современных автомобилях используют
контактно-транзисторную и бесконтактную
системы зажигания. Для более подробного
изучения — устройство системы
зажигания автомобиля.
В системе электрооборудования автомобиля
обязательно есть источник
вырабатывания тока и его потребитель.
Их взаимосвязанная работа реализуется с
помощью электрической проводки.
К источниками тока можно отнести:
аккумуляторную батарею (АКБ) и генератор.
АКБ служит для питания потребителей низкой
цепи электрическим током при неработающем
двигателе, запуске двигателя, а также работе
двигателя на малых оборотах.
Генератор предназначен для подзарядки
аккумуляторной батареи (АКБ) и питания всех
приборов электричеством во время движения
автомобиля. Поэтому генератор является
основным источником электрического тока.
К элементам управления относятся щитки
предохранителей, блоки реле,
электронные блоки управления. Их
основная задача это обеспечение
согласованной работы приборов
электрооборудования. На современных
автомобилях используются блоки
управления.
Блок управления служит для:
контроль потребителей;
контроль напряжения;
регулирование нагрузки;
управление системой комфорта.
Потребители энергии бывают:
основные, длительные,
кратковременные.
Основные:
— топливная система;
— система впрыска;
— система зажигания;
— система управления двигателем;
— автоматическая коробка
передач;
— электроусилитель рулевого
привода.
Дополнительные:
— система охлаждения;
— система освещения;
— система активной безопасности;
— система пассивной
безопасности;
— система отопления;
— кондиционер;
— противоугонная система;
— аудиосистема;
— система навигации.
Кратковременные:
— системы комфорта;
— система пуска;
— свечи накаливания;
— звуковой сигнал;
— прикуриватель.

Электрооборудование. Источники тока. Источники и потребители электрического тока в автомобиле

1. ТЕМА: Электрооборудование. Источники тока. Источники и потребители электрического тока.

Источники и потребители электрической энергии в
автомобиле
На любом автомобиле огромное значение имеет
степень обеспечения потребителей электрическим
током. Его использование определяется как
принципом действия двигателя внутреннего
сгорания, так и необходимостью обеспечения
комфортности и условий перевозки пассажиров и
груза.

3. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

• В то же время не любой источник электрической энергии можно
установить на автомобиле. Он должен быть компактным,
достаточно мощным и иметь длительный срок эксплуатации. На
автомобиле используется электрическая энергия постоянного тока,
как наиболее оптимальная с точки зрения ее хранения и
выработки. Однако постоянный ток имеет особенность, которая
заключается в том, что полярность подсоединения потребителей к
источникам постоянна.
• Поэтому вся система электрооборудования автомобиля разведена
только плюсовым проводом, а роль минусового провода выполняет
кузов автомобиля. Это определяет ограничения на применение
электродуговых сварочных агрегатов при проведении ремонтных
кузовных и некоторых других работ. Возможно использование
сварочных агрегатов полуавтоматического типа при обязательном
отключении потребителей от источников тока.
К источникам электроэнергии относятся аккумуляторная
батарея (АБ) и генератор постоянного тока (ГПТ).
• Аккумуляторная
батарея представляет собой
коробку, которую можно снять и
поставить. При этом необходимо
учитывать посадочные размеры
установочного гнезда. Она
предназначена для хранения
электрической энергии
постоянного тока обеспечения
ею потребителей при
неработающем двигателе и как
аварийная, при выходе из строя
генератора. Она разделена на
банки, внутри которых
размещены специальные
пластины, взаимодействие
которых с электролитом,
залитым в банку, обеспечивает
появление и хранение
электрического
тока. Электролит – это серная
кислота, разведенная
дистиллированной водой до
плотности 1,25 – 1,27 г/ см3.
• Генератор представляет
собой электрическую
машину, которая приводится
в движение — вращение его
ротора — от двигателя. Он
предназначен для
выработки электрической
энергии постоянного тока
при работе двигателя и
обеспечения этой энергией
всех потребителей. Это
основной вид выработки и
потребления
электроэнергии. При
превышении выработанной
электроэнергии над
потреблением избыток
направляется на подзарядку
АБ.

5. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

• К ним относятся:
Внешние световые приборы (ВСП)
Система зажигания
Система пуска двигателя
Контрольно-измерительные приборы и
освещение салона, багажника и капота.
• Стеклоочистители и стеклоомыватели.
• Дополнительные электрические устройства.

7. Внешние световые приборы


К ним относятся:
Габаритные огни – спереди белого цвета, сзади красного цвета, немигающие.
Освещение заднего номерного знака – белого цвета, сзади, включается вместе с
включением габаритных огней.
Фары ближнего и дальнего света. Цвет белый. Включаются поочередно (сначала
ближний, затем дальний), только после включения габаритных огней. Могут мыть
отдельными, объединенными в одну блок-фару, а также быть совмещенными в
одной лампе, с разными нитями освещения.
Световые указатели поворота. Оранжевого цвета, мигающие, расположены
спереди, сзади и по бокам. Могут выполнять дополнительную функцию – аварийная
сигнализация, когда мигают одновременно все шесть световых указателей
поворота.
Фонари сигналов торможения – сзади, два, немигающих, красного цвета.
Фонари заднего хода – сзади, один или два белого цвета, немигающие.
Дополнительно могут на некоторых автомобилях могут быть установлены
противотуманные фары – спереди две, белого цвета, немигающие. Задний
противотуманный фонарь, один, красного цвета, немигающий.

8. Система пуска двигателя

• Она обеспечивает пуск двигателя с помощью стартера,
приводящего во вращение маховик КШМ при
обязательной подаче электрической энергии на
катушку зажигания и далее по цепи.
Если система пуска двигателя не обеспечивает его пуск
по причинам, связанным с разряженностью АБ,
двигатель можно запустить резервным способом. Таких
способов может быть несколько:
При помощи другой АБ
При помощи нескольких лиц, толкающих автомобиль
При помощи буксирующего автомобиля
На спуске с толчка.

9. Контрольно-измерительные приборы

• К ним могут быть отнесены КИП, устанавливаемые в
стандартном исполнении:
Спидометр
Указатель уровня топлива
Указатель температуры охлаждающей жидкости
Указатель давления масла
Указатель заряженности аккумуляторной батареи
Лампа (лампы в виде стрелок) сигнализирующая о включении
световых указателей поворота (мигает)
• Лампа, сигнализирующая о включении габаритных огней
(ближнего света)
• Лампа, сигнализирующая о включении дальнего света
• Лампа, сигнализирующая о включении стояночного тормоза
(мигает) и неисправности тормозной системы (горит).

10. Дополнительные электрические устройства

• К ним можно отнести:
Звуковой сигнал
Освещение панели приборов управления
Радиоприемник, магнитола и т.п.
Электростеклопакет
Выдвижные антенны и т.д.

11. Система зажигания

Источники и потребители электрической энергии в автомобиле

На любом автомобиле огромное значение имеет степень обеспечения потребителей электрическим током. Его использование определяется как принципом действия двигателя внутреннего сгорания, так и необходимостью обеспечения комфортности и условий перевозки пассажиров и груза.

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

В то же время не любой источник электрической энергии можно установить на автомобиле. Он должен быть компактным, достаточно мощным и иметь длительный срок эксплуатации. На автомобиле используется электрическая энергия постоянного тока, как наиболее оптимальная с точки зрения ее хранения и выработки. Однако постоянный ток имеет особенность, которая заключается в том, что полярность подсоединения потребителей к источникам постоянна.

Поэтому вся система электрооборудования автомобиля разведена только плюсовым проводом, а роль минусового провода выполняет кузов автомобиля. Это определяет ограничения на применение электродуговых сварочных агрегатов при проведении ремонтных кузовных и некоторых других работ. Возможно использование сварочных агрегатов полуавтоматического типа при обязательном отключении потребителей от источников тока.
К источникам электроэнергии относятся аккумуляторная батарея (АБ) и генератор постоянного тока (ГПТ).

Аккумуляторная батарея представляет собой коробку, которую можно снять и поставить. При этом необходимо учитывать посадочные размеры установочного гнезда. Она предназначена для хранения электрической энергии постоянного тока обеспечения ею потребителей при неработающем двигателе и как аварийная, при выходе из строя генератора. Она разделена на банки, внутри которых размещены специальные пластины, взаимодействие которых с электролитом, залитым в банку, обеспечивает появление и хранение электрического тока. Электролит – это серная кислота, разведенная дистиллированной водой до плотности 1,25 – 1,27 г/ см3.
Выведенные по краям АБ клеммы с обозначениями на них (+) или (-), дают возможность подключить к ним потребителей, не путая полярности. Аккумуляторные батареи маркируются следующим образом, например: 6СТ55П.

  1. 6 – количество банок
  2. СТ – батарея стартерного типа, с пусковым током более 200 А.
  3. 55 – номинальная емкость в А/ч.
  4. П – вид исполнения корпуса (пластмассовый).

Разряжать батарею более, чем на 50% нельзя, это приведет к необратимым процессам внутри нее. В процессе эксплуатации батарею необходимо подзаряжать (заряжать). При движении длительное (более 2 часов) время это происходит от работающего генератора. В стационарных условиях батарею можно зарядить с помощью специального зарядного устройства. Кроме того, при активном разряде и заряде батареи в электролите выкипает дистиллированная вода, которую необходимо доливать.

Генератор представляет собой электрическую машину, которая приводится в движение — вращение его ротора — от двигателя. Он предназначен для выработки электрической энергии постоянного тока при работе двигателя и обеспечения этой энергией всех потребителей. Это основной вид выработки и потребления электроэнергии. При превышении выработанной электроэнергии над потреблением избыток направляется на подзарядку АБ.

К ним относятся:

  • Внешние световые приборы (ВСП)
  • Система зажигания
  • Система пуска двигателя
  • Контрольно-измерительные приборы и освещение салона, багажника и капота.
  • Стеклоочистители и стеклоомыватели.
  • Дополнительные электрические устройства.

Внешние световые приборы

К ним относятся:

Габаритные огни – спереди белого цвета, сзади красного цвета, немигающие.

Освещение заднего номерного знака – белого цвета, сзади, включается вместе с включением габаритных огней.

Фары ближнего и дальнего света. Цвет белый. Включаются поочередно (сначала ближний, затем дальний), только после включения габаритных огней. Могут мыть отдельными, объединенными в одну блок-фару, а также быть совмещенными в одной лампе, с разными нитями освещения.

Световые указатели поворота. Оранжевого цвета, мигающие, расположены спереди, сзади и по бокам. Могут выполнять дополнительную функцию – аварийная сигнализация, когда мигают одновременно все шесть световых указателей поворота.

Фонари сигналов торможения – сзади, два, немигающих, красного цвета.

Фонари заднего хода – сзади, один или два белого цвета, немигающие.
Дополнительно могут на некоторых автомобилях могут быть установлены противотуманные фары – спереди две, белого цвета, немигающие. Задний противотуманный фонарь, один, красного цвета, немигающий.

Система зажигания

Рабочая смесь в цилиндрах карбюраторного двигателя воспламеняется электрической искрой, которая проскакивает между электродами свечи зажигания. Воздушный промежуток между электродами свечи имеет боль-шое электрическое сопротивле-ние, поэтому между ними необходимо создать высокое напряжение, чтобы вызвать искровой разряд. Искровые разряды должны появляться при определенном положении поршней и клапанов в цилиндрах и чередоваться в соответствии с установленным по-рядком работы двигателя.

Эти требования обеспечиваются системой зажигания, состоящей из источников тока (аккумуляторная батарея и генератор), катушки зажигания, прерывателя-распределителя, конденсатора, свечей зажигания (по количеству цилиндров), выклю-чателя (замка) зажигания (имеет четыре положения), проводов высокого и низкого напряжения.

Замок зажигания, который имеет четыре положения: выключено, стоянка, зажигание, стартер. В замок зажигания вставляется ключ зажигания.

С помощью этого ключа зажигания можно выбрать режим использования автомобиля следующим образом.

В положении «выключено» ключ можно вынуть и вставить. Противоугонное (механическое) устройство включено. Автомобиль завести нельзя. Потребители электрической энергии по укороченной схеме, обеспечивающей потребности водителя при стоянке автомобиля, подсоединены к аккумуляторной батарее.

В положении «стоянка» на некоторых автомобилях ключ можно вынуть и вставить, а на некоторых это невозможно. Противоугонное (механическое) устройство выключено. Автомобиль завести нельзя. Потребители электрической энергии по укороченной схеме, обеспечивающей потребности водителя при стоянке автомобиля, подсоединены к аккумуляторной батарее.

В положении «зажигание» ключ вынуть нельзя. Это основное положение ключа, в котором он находится все время, пока работает двигатель. Автомобиль завести можно. Все потребители электрической энергии подсоединены, при неработающем двигателе к аккумуляторной батарее, а после пуска двигателя к генератору.

Положение «стартер» подпружинено так, чтобы после пуска двигателя ключ возвращался в положение «зажигание». После пуска отпущенный ключ возвращается в положение «зажигание», где находится все время, пока двигатель работает. Возврат ключа обязателен, так как скорость вращения стартера значительно меньше, чем скорость вращения маховика после пуска двигателя. Если маховик и стартер останутся в зацеплении, это может привести к выходу из строя стартера.

Поворот ключа на небольшой угол вызывает вращение стартера и пуск двигателя. Для того чтобы остановить двигатель ключ необходимо повернуть в положение «стоянка» или «выключено».

Система пуска двигателя

Она обеспечивает пуск двигателя с помощью стартера, приводящего во вращение маховик КШМ при обязательной подаче электрической энергии на катушку зажигания и далее по цепи.
Если система пуска двигателя не обеспечивает его пуск по причинам, связанным с разряженностью АБ, двигатель можно запустить резервным способом. Таких способов может быть несколько:

  • При помощи другой АБ
  • При помощи нескольких лиц, толкающих автомобиль
  • При помощи буксирующего автомобиля
  • На спуске с толчка.

Контрольно-измерительные приборы

К ним могут быть отнесены КИП, устанавливаемые в стандартном исполнении:

  • Спидометр
  • Указатель уровня топлива
  • Указатель температуры охлаждающей жидкости
  • Указатель давления масла
  • Указатель заряженности аккумуляторной батареи
  • Лампа (лампы в виде стрелок) сигнализирующая о включении световых указателей поворота (мигает)
  • Лампа, сигнализирующая о включении габаритных огней (ближнего света)
  • Лампа, сигнализирующая о включении дальнего света
  • Лампа, сигнализирующая о включении стояночного тормоза (мигает) и неисправности тормозной системы (горит).

Дополнительные электрические устройства

К ним можно отнести:

  • Звуковой сигнал
  • Освещение панели приборов управления
  • Радиоприемник, магнитола и т.п.
  • Электростеклопакет
  • Выдвижные антенны и т.д.

Система электрооборудования

Э лектрооборудование автомобиля — предназначено для выработки и передачи электрической энергии потребителям различных систем и устройств автомобиля.

Устройство электрооборудования автомобиля:

  • И сточники тока;
  • П отребители тока;
  • Э лементы управления;
  • Э лектрическая проводка.

В се перечисленные элементы электрооборудования объединены в единую бортовую сеть автомобиля.

Э лектрообоурдование автомобиля можно разделить на две части цепь низкого напряжения и цепь высокого напряжения.

Ц епь низкого напряжения обеспечивает электричеством потребителей освещения и сигнализации, а также работу системы пуска.

Система пуска двигателя обеспечивает первичное проворачивание коленчатого вала и работу двигателя во время его пуска. Наиболее распространен пуск двигателя электрическим стартером. В качестве стартеров применяют высокооборотные электродвигатели постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, конструктивно объединенные с шестеренным приводом. Для быстрого и конструктивного изучения устройства системы пуска двигателя воспользуйтесь схемой системы пуска.

Освещение и сигнализация – служат для освещения приборами дороги и обозначения габаритов автомобиля, сигнализации выполняемых маневров.

Контрольно-измерительные и дополнительные приборы – служат для контроля работы и управления системами автомобиля.

Ц епь высокого напряжения служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах, за счет системы зажигания.

Система зажигания служит для воспламенения горючей смеси и применяется на бензиновых двигателях. Воспламенение горючей смеси происходит по мере подачи искры зажигания в цилиндры, от сюда и название система искрового зажигания . Другими словами система зажигания служит для создания тока высокого напряжения, распределения его по цилиндрам двигателя и воспламенения рабочей смеси в камере сгорания в определенные моменты. На современных автомобилях используют контактно-транзисторную и бесконтактную системы зажигания. Для более подробного изучения — устройство системы зажигания автомобиля .

В системе электрооборудования автомобиля обязательно есть источник вырабатывания тока и его потребитель. Их взаимосвязанная работа реализуется с помощью электрической проводки.

К источниками тока можно отнести: аккумуляторную батарею (АКБ) и генератор.

АКБ служит для питания потребителей низкой цепи электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Г енератор предназначен для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ) и питания всех приборов электричеством во время движения автомобиля. Поэтому генератор является основным источником электрического тока.

К элементам управления относятся щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Их основная задача это обеспечение согласованной работы приборов электрооборудования. На современных автомобилях используются блоки управления.

Б лок управления служит для:

  • контроль потребителей;
  • контроль напряжения;
  • регулирование нагрузки;
  • управление системой комфорта;

П отребители энергии бывают : Основные, длительные, кратковременные.

О сновные:

— электроусилитель рулевого привода;

Д ополнительные:

— система активной безопасности;

— система пассивной безопасности;

К ратковременные:

системы комфорта;

Подкатегории

Устройство контактной системы батарейного зажигания 1

Контактная система батарейного зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15000-30000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не проводят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения источников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) – все соединенные между собой металлические части автомобиля.

При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, упрощается техническое обслуживание и уменьшается стоимость системы. Отрицательные выводы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолированы от нее. В эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как нарушение изоляции может привести к возникновению короткого замыкания.

Устройство контактной системы батарейного зажигания :

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания :

а) схема ; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера ; 1 – рычажок прерывателя ; 2 – подвижный контакт ; 3 – неподвижный контакт ; 4 — кулачок ; 5 – прерыватель низкого напряжения ; 6 — конденсатор ; 7, 14, 23 – провода ; 8 – выключатель зажигания ; 9 – добавочный резистор ; 10 – первичная обмотка ; 11 – вторичная обмотка ; 12 – катушка зажигания ; 13 — магнитопровод ; 15 – выключатель добавочного резистора ; 16 — амперметр ; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ) ; 18 – выключатель электродом ; 19 – ротор с электродом ; 20 — распределитель ; 21, 24 – подавительные резисторы ; 25 – свеча зажигания ; 26 – ключ выключателя зажигания.

Контактная система батарейного зажигания состоит из : аккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого

Система электрооборудования автомобиля

Контактная система батарейного зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15000-30000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не проводят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения источников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) – все соединенные между собой металлические части автомобиля.

При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, упрощается техническое обслуживание и уменьшается стоимость системы. Отрицательные выводы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолированы от нее. В эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как нарушение изоляции может привести к возникновению короткого замыкания.

Устройство контактной системы батарейного зажигания:

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания:

а) схема; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера; 1 – рычажок прерывателя; 2 – подвижный контакт; 3 – неподвижный контакт; 4 — кулачок; 5 – прерыватель низкого напряжения; 6 — конденсатор; 7, 14, 23 – провода; 8 – выключатель зажигания; 9 – добавочный резистор; 10 – первичная обмотка; 11 – вторичная обмотка; 12 – катушка зажигания; 13 — магнитопровод; 15 – выключатель добавочного резистора; 16 — амперметр; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ); 18 – выключатель электродом; 19 – ротор с электродом; 20 — распределитель; 21, 24 – подавительные резисторы; 25 – свеча зажигания; 26 – ключ выключателя зажигания.

 

Контактная система батарейного зажигания состоит из: аккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого напряжения с конденсатором 6, распределителя импульсов высокого напряжения 20, свечей зажигания 25, выключателя зажигания 8, амперметра 16. Прерыватель 5 имеет два контакта: неподвижный 3 соединенный с массой и подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный с проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

При замыкании контактов прерывателя ток от АКБ проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле.

Цепь низкого напряжения следующая: положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 – выключатель зажигания 8 добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 — провод 7 – подвижный контакт 2 – неподвижный контакт 3 – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя.

Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжения: вторичная обмотка 11 – провод 14 высокого напряжения – подавительный резистор 21 – электрод ротора 19 – один из электродов крышки распределителя 20 – провод 23 — подавительный резистор 24 – свеча зажигания 25 – центральный электрод свечи – боковой электрод свечи – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ 17 – положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 — выключатель зажигания 8 – добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 – вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения: 0 – зажигания выключено; 1 – зажигание включено; 2 – включены зажигание и стартер; 3 – подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель 18 цепи АКБ нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение – плафон кабины и розетка переносной лампы.

Почему контактная система батарейного зажигания не используется на современных автомобилях?

Постепенно контактную систему батарейного зажигания вытеснили другие системы, такие как контактно транзисторная или бесконтактная системы зажигания. Этому предшествовало ряд недостатков контактной системы батарейного зажигания:

  • Быстрый износ и обгорание контактов прерывателя;
  • Увеличение зазора между контактами прерывателя, соответственно увеличение угла опережения зажигания;
  • Уменьшение тока в цепях низкого и высокого напряжения;
  • Частые перебои с воспламенением рабочей смеси;
  • Затрудненный пуск двигателя;
  • Снижение экономичности и мощности двигателя.

Электрооборудование автомобиля — состав, устройство и принцип действия

Электрооборудование автомобиля — предназначено для выработки и передачи электрической энергии потребителям различных систем и устройств автомобиля.

Устройство электрооборудования автомобиля:

  • Источники тока;
  • Потребители тока;
  • Элементы управления;
  • Электрическая проводка.
  • Все перечисленные элементы электрооборудования объединены в единую бортовую сеть автомобиля.
  • Электрообоурдование автомобиля можно разделить на две части цепь низкого напряжения и цепь высокого напряжения.
  • Цепь низкого напряжения обеспечивает электричеством потребителей освещения и сигнализации, а также работу системы пуска.
Система пуска двигателя обеспечивает первичное проворачивание коленчатого вала и работу двигателя во время его пуска. Наиболее распространен пуск двигателя электрическим стартером. В качестве стартеров применяют высокооборотные электродвигатели постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, конструктивно объединенные с шестеренным приводом. Для быстрого и конструктивного изучения устройства системы пуска двигателя воспользуйтесь схемой системы пуска. 
  1. Освещение и сигнализация – служат для освещения приборами дороги и  обозначения габаритов автомобиля, сигнализации выполняемых маневров.
  2. Контрольно-измерительные и дополнительные приборы – служат для контроля работы и управления системами автомобиля.
  3. Цепь высокого напряжения служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах, за счет системы зажигания.

В системе электрооборудования автомобиля обязательно есть источник вырабатывания тока и его потребитель. Их взаимосвязанная работа реализуется с помощью электрической проводки.

  • К источниками тока можно отнести: аккумуляторную батарею (АКБ) и генератор.
  • АКБ служит для питания потребителей низкой цепи электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Генератор предназначен для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ) и питания всех приборов электричеством во время движения автомобиля. Поэтому генератор является основным источником электрического тока.

К элементам управления относятся щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Их основная задача это обеспечение согласованной работы приборов электрооборудования. На современных автомобилях используются блоки управления.

Блок управления служит для:

  • контроль потребителей;
  • контроль напряжения;
  • регулирование нагрузки;
  • управление системой комфорта;
  1. Потребители энергии бывают: Основные, длительные, кратковременные.
  2. Основные:
  3. — топливная система;
  4. — система впрыска;
  5. — система зажигания;
  6. — система управления двигателем;
  7. — автоматическая коробка передач;
  8. — электроусилитель рулевого привода;
  9. Дополнительные:
  10. система охлаждения;
  11. — система освещения;
  12. — система активной безопасности;
  13. — система пассивной безопасности;
  14. — система отопления;
  15. — кондиционер;
  16. — противоугонная система;
  17. — аудиосистема;
  18. — система навигации.
  19. Кратковременные:
  20. системы комфорта;
  21. — система пуска;
  22. — свечи накаливания;
  23. — звуковой сигнал;
  24. — прикуриватель.

Автомобиль и электрооборудование

Современный автомобиль является средством транспорта и состоит из таких основных конструктивных блоков как несущий кузов, ходовая часть, силовой агрегат с двигателем и трансмиссией, система управления и, конечно же, электрики.

Электричество и автомобиль – два неразделимых понятия, тесно взаимосвязанных уже на протяжении более чем ста лет, с самого момента создания первой самодвижущейся конструкции.

Любой автомобиль обладает функциями, осуществление которых возможно лишь при помощи электроэнергии.

К числу таких важнейших функций можно отнести воспламенение топливной рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных и инжекторных двигателей внутреннего сгорания, запуск двигателя, освещение дорожного пространства перед машиной и внутреннее освещение в салоне, световая индикация шкал приборов и различных сигнальных устройств, габаритные огни и т.д.

Основные потребители электроэнергии в автомашинах дополняются разнообразными электротехническими устройствами вспомогательного назначения, такими, как «дворники», сигналы звукового оповещения, радиооборудование и многими другими.

Питание всех электрических устройств и приборов осуществляется от источников тока. Весь комплекс электрических механизмов и приборов, включая источники электроэнергии, в совокупности образует систему автомобильного электрооборудования.

Аккумуляторная батарея, или сокращенно АКБ, состоит из блока свинцово-кислотных модулей-аккумуляторов постоянного тока (обычно в состав АКБ входит шесть таких модулей), представляя собой химический источник электроэнергии, служащий как для запуска двигателя посредством электростартера, так и для питания электрооборудования при незапущенном либо работающем на малых оборотах коленчатого вала в двигателе.

Автомобильный электрогенератор предназначен для обеспечения током всех электротехнических и электронных приборов и устройств автомашины при работе двигателя в режиме как средней, так и высокой частоты вращения коленчатого вала.

Автомобильные двигатели карбюраторного типа оборудованы системой зажигания, которая может быть контактной или бесконтактной.

Современные автомобили оснащаются бесконтактной электронной системой зажигания, выгодно отличающейся целым рядом существенных преимуществ перед морально устаревшей контактной системой.

К основным из таких достоинств можно причислить: увеличенный потенциал напряжения, поступающего на вторичную обмотку катушки зажигания; увеличенную мощность и большую продолжительность искрового разряда; контакты прерывателя не подлежат износу; повышенный срок эксплуатации свечей зажигания; более полное сгорание рабочей топливной смеси в цилиндрах автомобильного мотора; облегченный запуск двигателя; значительно более высокая приемистость и экономичность.

Надежный запуск двигателя может быть обеспечен лишь при частоте вращения коленчатого вала не менее 60-80 об/мин.

Достигнуть столь высокой скорости вращения вручную, при помощи давно ставшей достоянием истории заводной рукоятки, попросту невозможно, поэтому для запуска используется специальное устройство в виде электрического стартера, обеспечивающего водителю возможность пуска двигателя непосредственно из салона автомобиля.

Современные автомобили оснащаются специальными электрическими устройствами, препятствующими созданию в процессе работы систем автомобиля пульсирующих магнитных полей, генерирующих помехи, которые усложняют радио- и телевизионный прием. Минимизация воздействия помех обеспечивается посредством экранирования элементов в составе системы зажигания.

Кроме того, двигатель соединен с массой автомобиля через специальную плетеную из медных жил гибкую шину, а под головки болтов крепления устанавливаются шайбы – «звездочки», за счет чего обеспечивается хороший контакт между узлами и агрегатами.

С целью устранения радиопомех каждый провод высокого напряжения надежно «окутан» толстым слоем изолирующей оболочки из полихлорвинила, а система зажигания в целом комплектуется сопротивлением 6-12 кОм.

Надежность эксплуатации автомобиля, степень его экономичности, активной и экологической безопасности во многом зависят от безупречного функционирования системы электрооборудования.

Устройство автомобилей



Все элементы электрооборудования автомобиля можно разделить на две группы: источники электрического напряжения (или система электроснабжения), и потребители электрической энергии.

Система электроснабжения предназначена для питания всех электропотребителей, выполняющих функции, необходимые для нормальной работы автомобиля. Основу автомобильных систем электроснабжения составляют портативные источники электроэнергии – аккумуляторы и генераторы.

Современный автомобиль оснащен различными устройствами, использующими для своей работы электрическую энергию. Такие устройства называются электропотребителями, которые в совокупности с источниками или накопителями энергии образуют систему электрооборудования автомобиля.

Применение электрических и электронных устройств для функционирования различных систем, приборов, элементов и механизмов автомобиля очень удобно с технической точки зрения, поскольку электроэнергию можно накопить, она легко передается на расстояние, ее легко получить преобразованием других видов энергии, и, что немаловажно – без какой-либо обработки использовать по назначению.

Проблемным остается лишь вопрос накопления электроэнергии впрок, поскольку современные накопители – аккумуляторы (аккумуляторные батареи) – обладают ограниченной емкостью, и не способны обеспечивать функционирование потребителей длительное время.

По этой причине автомобили оборудуются электрическими машинами — генераторами, способными преобразовывать механическую энергию в электрическую, отбирая часть механической энергии у работающего двигателя.

Полученная таким образом электроэнергия используется для функционирования потребителей при работающем двигателе, а также для пополнения и поддержания необходимого запаса в аккумуляторной батарее.

Основными потребителями электроэнергии в автомобиле являются система зажигания, микропроцессорная система управления впрыском и зажиганием, система пуска двигателя, системы освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы и различное дополнительное оборудование и устройства. Количество электрооборудования на автомобилях с каждым годом увеличивается, поэтому разработчикам и конструкторам приходится постоянно трудиться над усовершенствованием системы электроснабжения.

Как правило, для питания приборов электрооборудования автомобилей используется электрический ток постоянного напряжения 12 или 24 В.

В автомобилях используется параллельное подключение приборов, а поскольку основные элементы автомобиля изготовлены из металла, являющегося хорошим проводником тока, как правило, системы электрооборудования составляются по однопроводной схеме.

Вторым проводом в этом случае является металлические детали автомобиля, т. е. его корпус или так называемая «масса».



Для описания работы электрооборудования используется электрическая принципиальная схема (рис. 1.1, а), которая дает полное представление о взаимодействии всех ее элементов и облегчает поиск неисправностей. Главные питающие цепи в принципиальной электрической схеме располагаются горизонтально, а потребители электроэнергии – между ними и «массой» автомобиля.

Схема соединений (рис. 1) показывает действительное расположение элементов электрооборудования на автомобиле и фактическое подключение их в бортовую сеть автомобиля с указанием выхода из пучка каждого провода, расположения переходных колодок, элементов защиты цепи и т. д.

Как правило, к «массе» автомобиля подсоединены отрицательные выводы электросети.

Источниками электроэнергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, которые включаются параллельно друг другу.

При работающем двигателе генератор является основным источником электроэнергии и обеспечивает электроснабжение потребителей и подзарядку аккумуляторной батареи. При неработающем двигателе функция источника электроэнергии переходит к аккумуляторной батарее, которая также должна обеспечивать надежный пуск двигателя.

  • Поскольку автомобильные генераторы работают в режимах переменных частот вращения и нагрузок, изменяющихся в широких пределах, для автоматического поддержания электрического напряжения на заданном уровне применяют различные регуляторы напряжения.
  • ***
  • Принцип работы свинцово-кислотного аккумулятора



Главная страница

Дистанционное образование

  • Группа ТО-81
  • Группа М-81
  • Группа ТО-71

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Назначение и общая характеристика электрооборудования

Электрооборудование автомобилей КамАЗ и Урал — это сложный комплекс приборов, объединенных в самостоятельную электрическую систему, состоящую в свою очередь из систем электроснабжения, пуска, световой сигнализации, наружного и внутреннего освещения, звуковой сигнализации, отопления и вентиляции.

Система электрооборудования однопроводная, отрицательный полюс источников электроэнергии и потребителей соединен с «массой» автомобиля. Соединение отрицательного зажима аккумуляторной батареи с корпусом автомобиля производится дистанционным выключателем «массы».

Система электроснабжения предназначена для обеспечения электроэнергией потребителей. Источниками электроэнергии являются две аккумуляторные батареи повышенной емкости, соединенные между собой последовательно, и генератор, подключенный параллельно аккумуляторным батареям.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Соединяются агрегаты и приборы электрооборудования проводами различного сечения с полихлорвиниловой изоляцией. Провода, входящие в пучки, для облегчения их нахождения и удобства при монтаже имеют разные цвета. Соединение проводов между собой и присоединение к приборам осуществляются штепсельными разъемами.

Принципиальная схема электрооборудования автомобиля дана на рис. 3.1.

Особенностью схемы является наличие реле отключения обмотки возбуждения генератора при работе электрофакельного устройства.

Кроме того, в рабочем положении ключа выключателя приборов и стартера обесточивается кнопка 60 выключателя «массы», что предотвращает случайное выключение батарей автомобиля при работающем двигателе.

Выключать батареи можно только после отключения генератора от системы электрооборудования установкой ключа выключателя приборов и стартера в нейтральное положение.

Система пуска и предпусковой подготовки двигателя состоит из стартера, дополнительного реле стартера, реле блокировки стартера (РБС) выключателя приборов и стартера, дублирующего выключателя стартера, розетки внешнего пуска и электрофакельного устройства.

Система световой сигнализации предназначена для оповещения водителей других транспортных средств о совершении маневра или торможения, а также для сигнализации о состоянии узлов автомобиля, влияющих на безопасность движения.

Включение указателей поворота осуществляется комбинированным переключателем при рабочем положении выключателя приборов и стартера. В цепи питания указателей поворота имеется контактно-транзисторное реле, обеспечивающее прерывистое свечение указателей поворота автомобиля и прицепа.

О работе указателей свидетельствуют лампы (отдельно автомобиля и прицепа) в блоке 36 контрольных ламп.

При включении аварийной световой сигнализации мигают все правые и левые указатели поворота, установленные на автомобиле и прицепе, а также контрольные лампы, вмонтированные в ручку выключателя аварийной сигнализации. Контрольные лампы указателей в блоке контрольных ламп при этом могут не гореть.

Сигнал торможения в лампах задних фонарей включается при срабатывании тормозных механизмов колес. В этом случае замыкаются контакты пневматического датчика 66 сигнала торможения, срабатывает промежуточное реле и загораются лампы сигналов торможения задних фонарей. Сигнал торможения включается и при включении стояночного тормоза.

При этом замыкаются контакты датчика, установленного в третьем контуре пневмопривода тормозов, и загорается контрольная лампа в блоке. В цепи питания контрольной лампы включения стояночного тормоза установлено реле-прерыватель, вследствие чего лампа горит прерывистым светом.

Одновременно через промежуточное реле замыкаются цепи ламп сигналов торможения задних фонарей. Эти цепи защищаются термобиметаллическим предохранителем и включены в цепь источника питания через амперметр, минуя выключатель приборов и стартера.

Сигнализация о состоянии тормозной системы выведена в общий блок контрольных ламп, установленный на щитке приборов, и защищается предохранителем.

  • Система внутреннего освещения предназначена для освещения рабочего места водителя и приборов.
  • Соединение всех потребителей с источником питания выполнено по однопроводной схеме, исключая плафон вещевого ящика (его отрицательный вывод подан на панель предохранителей), плафоны кабины, розетку переносной лампы.
  • Цепи ламп освещения щитка приборов, плафонов, подкапотной лампы, плафона платформы, розетки переносной лампы и семиконтактной розетки на раме защищаются предохранителями.

Система наружного освешрния обеспечивает безопасность движения автомобиля. Ближний и дальний свет фар и габаритные огни включаются комбинированным переключателем непосредственно от источника питания через амперметр, противотуманные фары — отдельным выключателем ВК34. Цепи ближнего и дальнего света фар защищаются отдельными предохранителями ПР310.

Рис. 3.1. Принципиальная схема электрооборудования автомобиля:
1, 9— боковые повторители указателя поворота; 2, 8 — передние фонари; 3, 7 — фары; 4.

6 — противотуманные фары; 5 — фонари аЕТопоезда; J0 — реле нагревателя топлива; 11 — транзисторный коммутатор высокого напряжения; 12 — пусковой подогреватель; 13 — термореле электрофакельного подогревателя; 14 — электрический сигнал; 15—подкапотная лампа; 16 — реле включения факельных свечей; 17—электродвигатель насосного подогревателя; 18 — реле включения сигналов; 19 — электродвигатель отопнтеля; 20—электромагнит включения пневмосигналов; 21 — реле сигнала торможения; 22. 84 — штепсельные розетки переносной лампы; 23 — реле включения стартера; 24 — зуммер; 25 — реле-прерыватель контрольной лампы включения стояночного тормоза; 26 — датчик указателя температуры жидкости; 28 — датчик контрольной лампы аварийного перегрева жидкости; 29 — контактор; 30 — реле-прерыватель указателей поворота; 31 — блок предохранителей; 32 — датчик указателя давления масла; 33 — датчик контрольной лампы аварийного падения давления масла; 34— реле отключения обмотки возбуждения генератора; 35 — электромагнит включения пневмосигналов; 36. 39 — блоки контрольных ламп; 37 — тахометр; 38 — спидометр; 40 — дублирующий выключатель стартера; 41— предохранитель; 42 — контактор электродвигателя подогревателя; 43— стартер; 44— включатель электромагнита моторного тормоза; 4S — включатель фонарей заднего хода; 46 — датчик указателя уровня топлива; 47 — датчик падения давления в воздушных баллонах передних тормозов; 48 — указатель температуры жидкости; 49— указатель уровня топлива; 50 — амперметр; 51 — указатель давления масла; 52 — лампа освещения шкалы манометра; 53—переключатель режимов работы двигателя отопителя; 54—переключатель; 55— регулятор напряжения; 56 — включатель фонарей автопоезда; 57 — включатель противотуманных фар; 58 — включатель плафона; 59— включатель аварийной световой сигнализации; 60 — кнопка дистанционного управления выключателем «массы»; 61 — выключатель приборов и стартера; 62 — реостат ламп освещения приборов; 63— выключатель электрофакельного подогревателя; 64, 71 — плафоны; 65 — датчик сигнализации блокировки межосевого дифференциала; 66 — включатель ламп сигналов торможения; 67, 70 — факельные свечи; 68 — электромагнит топливного клапана электрофакельного подогревателя; 69 — комбинированный переключатель света; 72 — выключатель предпускового подогревателя; 73 — выключатель «массы»; 74— аккумуляторная батарея; 75 — датчик сигнальной лампы стояночного тормоза; 76 — датчик падения давления воздуха в баллонах стояночного тормоза; 77— датчик падения давления воздуха в баллонах задних тормозов; 78— датчик падения давления воздуха в баллоне для питания потребителей; 79 — датчик тахометра; 80 — реле штепсельной розетки прицепа; 81 — датчик спидометра; 82 , 88 — задние фонари; 83, 87 — фонари заднего хода; 85 — штепсельная розетка прицепа с напряжением 24 В; 86 — штепсельная розетка прицепа с напряжением 12 В

Рис. 3.2. Генератор Г288:
1 — шкив: 2 — вентилятор; 3,9 — крышки; 4 — статор; 5 — вал; 6— ротор; 7 — блок выпрямителей; 8 — контактные кольца; 10 — щетка; 11 — щеточный узел; 12 — обмотка возбуждения; 13 — полюсный наконечник

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство и работа генератора

Категория: — Автомобили Камаз Урал

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Электрооборудование автомобиля

Электрооборудование автомобиля (другое наименование – электрическая система автомобиля) предназначено для выработки электрической энергии и питания различных систем и устройств автомобиля.

Электрооборудование автомобиля объединяет источники и потребители тока, элементы управления, электрическую проводку. Все конструктивные элементы электрооборудования объединены в бортовую сеть.

Источниками тока в автомобиле являются аккумуляторная батарея и генератор.

Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Основным источником электрического тока является генератор. Он обеспечивает питание электрическим током всех потребителей, а также зарядку аккумуляторной батареи.

Емкость аккумуляторной батареи и мощность генератора должны соответствовать мощности потребителей электроэнергии на всех режимах эксплуатации автомобиля, т.е. в системе должен поддерживаться энергетический баланс.

Потребителей энергии условно можно разделить на три группы: основные, длительные и кратковременные. Основные потребители энергии обеспечивают работоспособность автомобиля. К ним относятся: топливная система, система впрыска, система зажигания, система управления двигателем, автоматическая коробка передач, электроусилитель рулевого управления.

Длительные потребители — это система охлаждения, система освещения, системы активной безопасности, система пассивной безопасности, система отопления и кондиционирования, противоугонные системы, аудиосистема, система навигации.

К кратковременным потребителям относятся большинство систем комфорта, система запуска, свечи накаливания, звуковой сигнал, прикуриватель.

Элементы управления обеспечивают согласованную работу источников тока и потребителей электроэнергии. В системе используются следующие элементы управления: щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Они расположены, как правило, децентрализовано.

На современных автомобилях многие функции реле и выключателей возложены на электронные блоки управления, но полностью отказаться от этих устройств пока невозможно. Например, на блок управления бортовой сетью возложены следующие функции:

  • контроль потребления энергии;
  • контроль напряжения на клеммах аккумуляторной батареи и при необходимости повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу;
  • регулирование нагрузки за счет отключения отдельных потребителей, в основном из числа систем комфорта;
  • управление системой освещения, стеклоочистителями, обогревателем заднего стекла и др.

В бортовой сети автомобиля помимо традиционной электрической проводки используются мультиплексные системы — т.н. шины данных, обеспечивающие соединение электронных блоков управления между собой и передачу сигналов управления в цифровом виде.

Источники электрической энергии

Аккумуляторная батарея на автомобиле служит для пуска двигателя стартером и питания током приборов электрооборудования при неработающем двигателе. Она состоит из отдельных аккумуляторов (элементов),- соединенных между собой последовательно перемычками. Бак батареи изготовляют из эбонита или кислотоупорной пластмассы со вставками эбонита и разделяют перегородками на отделения, в каждом из которых помещают один аккумулятор.

Аккумулятор состоит из положительных и отрицательных пластин, изолированных друг от друга сепараторами, изготовленными из мипора или мипласта. Сверху аккумулятор закрывают крышкой, в которой имеется отверстие для заливки электролита, закрываемое резьбовой пробкой с вентиляционным отверстием. Основным показателем, характеризующим аккумулятор, является его емкость.

Емкостью аккумулятора называется то количество электричества, которое может дать полностью заряженный аккумулятор при двадцатичасовом режиме разряда до напряжения 1,7 В. Емкость аккумулятора выражается ампер-часами (А • ч) и зависит от количества и размера параллельно соединенных пластин, а также от температуры электролита. Емкость аккумуляторной батареи, состоящей из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно, равна емкости одного аккумулятора.

Аккумуляторные батареи имеют условное обозначение (маркировку), которое наносится на баке, крышке или перемычке, например 6-СТ90 ЭМС. В маркировке первая цифра обозначает число аккумуляторов в батарее, буквы СТ — назначение батареи (стартер-ная), число после букв—номинальную емкость батареи в ампер-часах, последние буквы обозначают материал бака (Э — эбонит, Т — полиэтилен, П — пластмасса) и материал сепараторов (Р — ми-пор, С — стекловолокно, М — мипласт).

Генератор служит для питания потребителей и заряда аккумуляторной батареи при работающем двигателе. На всех изучаемых автомобилях устанавливаются трехфазные генераторы переменного тока с встроенным выпрямительным блоком.

Основными элементами генератора являются статор и ротор. Статор изготовляют в виде кольца (сердечника) из отдельных стальных пластин; на его внутренней поверхности имеется 18 зубцов, на которые надеты катушки обмотки, распределенные на три фазы.

Ротор представляет собой вал, на котором имеется обмотка возбуждения и шесть пар полюсов. На валу ротора, кроме того, установлены два контактных кольца, через которые в обмотку возбуждения подается электрический ток. По контактным кольцам скользят щетки. Ротор вращается в шариковых подшипниках, установленных в крышках статора. Внутри задней крышки генератора помещен выпрямительный блок.

Работа генератора осуществляется следующим образом. При включении зажигания ток от аккумуляторной батареи поступает в обмотку возбуждения и вокруг нее образуется электромагнитное поле. При вращении ротора его магнитный поток пересекает витки обмоток статора и в них индуктируется переменный ток, который затем выпрямляется и поступает во внешнюю цепь, а также в обмотку возбуждения генератора. Напряжение генератора с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя возрастает и может достигнуть недопустимого значения. Для поддержания в цепи электрооборудования постоянного значения напряжения на автомобилях устанавливается контактно-транзисторный (ГАЗ-24, ГАЭ-53А) или бесконтактно-транзисторный (ЗИЛ-130, КамАЗ) реле-регулятор.

Принцип работы реле-регулятора состоит в следующем. При увеличении частоты вращения ротора напряжение генератора повышается и может превысить 13,5—14,7 В. Для ограничения его в цепь обмотки возбуждения ротора с помощью реле-регулятора включается дополнительное сопротивление (резистор) или прекращается поступление тока совсем (в зависимости от типа реле-регулятора). При этом напряжение генератора падает, регулятор снова пропускает ток в обмотку возбуждения или выключает резистор, и процесс повторяется. Таким образом, напряжение на выходе генератора остается практически постоянным в пределах 13,5— 14,7 В.

Рис. 1. Генератор переменного тока:
1 — сердечник статора, 2 — обмотка статора, 3 — выпрямительный блок, 4 — контактные кольца обмотки возбуждения, 5 и 13 — шариковые подшипники, 6 — щетки, 7 — пружины щеток, 8 — выводные зажимы, 9 — полюсы ротора, 10 — обмотка возбуждения ротора, 11 — стальная втулка, 12 — вал ротора, 14 — шкив, 15 — крыльчатка, 16 — крышки

Наши источники энергии, электромобили — Национальные академии

Электромобили

Многие новые автомобильные технологии призваны избавить автомобили от ископаемых видов топлива . Один из вариантов — это полностью электрический автомобиль с батарейным питанием, который не использует бензин или дизельное топливо и напрямую не выделяет углекислый газ (CO2). Однако до двух третей электроэнергии, используемой для подзарядки аккумуляторных батарей автомобиля, производится за счет сжигания ископаемого топлива, крупнейшего в стране источника выбросов парниковых газов.Добавьте к этому выбросы CO2, связанные с производством автомобилей и аккумуляторов, и «углеродный след» электромобилей с аккумуляторной батареей (BEV) намного больше, чем может показаться.

Даже если типичный запас хода электромобиля невелик (обычно менее 100 миль при полностью заряженной батарее), этого все равно будет достаточно для более чем 90% всех поездок на домашнем транспорте в Соединенных Штатах.

В период с 2010 по 2015 год потребители приобрели примерно 210 000 BEV и 190 000 подключаемых к сети гибридных электромобилей (PHEV) — небольшое количество по сравнению с 226 миллионами зарегистрированных автомобилей в Соединенных Штатах.Общий объем продаж электромобилей (PEV) в США увеличился за последние годы, но по-прежнему составляет лишь около 0,7% от продаж новых автомобилей в 2015 году. В Калифорнии находится почти половина всех PEV в стране, но даже в Калифорнии, только около 5 из 1000 зарегистрированных транспортных средств являются PEV.

Если эта доля рынка существенно вырастет, необходимы исследования и разработки, которые позволят добиться прогресса в хранении энергии. В настоящее время батареи, в которых накапливается достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить приемлемый запас хода автомобиля, обычно бывают дорогими, большими и тяжелыми.В настоящее время ведутся исследования по поиску технологий, позволяющих хранить значительно больше энергии в меньших и более легких корпусах.

По данным Федерального управления шоссейных дорог, даже если типичный запас хода электромобиля невелик (обычно менее 100 миль при полностью заряженной батарее), этого будет достаточно для более чем 90% всех поездок на домашнем транспорте в Соединенных Штатах. В настоящее время эти автомобили не очень подходят для дальних поездок, но это может измениться, когда станут широко доступны BEV с запасом хода 200 миль.

Текущие типичные диапазоны BEV потребуют дозаправки на станциях быстрой зарядки постоянного тока (DC). Частая дозаправка постоянного тока с быстрой подзарядкой для продления поездки за пределы полностью электрического диапазона транспортного средства, которая занимает около 20 минут, может быть неудобной для водителей BEV с ограниченным радиусом действия. Неизвестно, какой уровень компромисса между стоимостью и диапазоном BEV потребуется потребителям основного рынка, чтобы выбрать BEV, особенно в качестве основного транспортного средства. Напротив, бак топливных элементов или бензиновый бак можно заправить за считанные минуты.

Компромисс — PHEV — также занял небольшое, но заметное место на рынке. У PHEV есть обычные бензиновые двигатели, а также батареи, которые могут обеспечить достаточно энергии, чтобы проехать десятки километров полностью на электричестве, в зависимости от типа используемых батарей. Они работают на электроэнергии до тех пор, пока не разрядятся батареи, а затем переключаются на бензин для увеличения запаса хода — более 500 миль для некоторых моделей, что эквивалентно традиционным автомобилям с бензиновым двигателем.

Во многих случаях батареи BEV и PHEV заряжаются путем подключения их к источнику электроэнергии, когда автомобиль припаркован.Часто это можно сделать дома ночью с минимальной дополнительной нагрузкой на электрическую сеть.

Использование энергии для транспортировки на глубину

Легковые автомобили, фургоны и автобусы обычно используются для перевозки людей. Грузовики, самолеты и поезда используются для перевозки людей и грузов. Баржи и трубопроводы перемещают грузы или большие количества материалов.

По оценкам EIA, легковые автомобили, легкие грузовики и мотоциклы составляют наибольшую долю от общего количества U.С. Энергопотребление в транспортном секторе.

Оценки процентных долей от общего потребления энергии транспортом в США по типам или видам транспорта в 2020 году: 1

  • легковые автомобили (легковые автомобили, малотоннажные грузовики, фургоны, внедорожники и мотоциклы) 55,5%
  • Коммерческие и грузовые автомобили
  • 24,4%
  • Самолеты, самолеты и прочие летательные аппараты 7,6%
  • лодки, корабли и прочие плавсредства 4.6%
  • поездов и автобусов 2,4%
  • военный, все режимы 2.2%
  • трубопроводов 2,9%
  • смазочные материалы 0,5%

Расход бензина на транспорт в США увеличился, хотя общая экономия топлива легковых и легких грузовиков улучшилась

Средняя экономия топлива по стране для легковых автомобилей, в том числе легковых автомобилей, пикапов, фургонов, внедорожников и кроссоверов, со временем улучшилась в основном из-за стандартов экономии топлива, установленных федеральным правительством для этих типов транспортных средств.Однако общий расход автомобильного бензина на транспорт в целом увеличился после установления стандартов экономии топлива из-за увеличения количества используемых транспортных средств, особенно легких пикапов, минивэнов, внедорожников и кроссоверов, которые имеют меньшую экономию топлива, чем многие другие. легковых автомобилей — и по количеству миль, пройденных одним автомобилем,

1 Источник: Управление энергетической информации США, Annual Energy Outlook 2021 , таблица 35, февраль 2021 г.

Последнее обновление: 21 мая 2021 г.

Электричество

Электричество — это альтернативное топливо, которое можно использовать для питания полностью электрических и подключаемых к электросети гибридных автомобилей.Электроэнергия для транспортных средств может быть рентабельной и может иметь значительные преимущества в области энергетической безопасности и выбросов.

Стоимость

Обычно заправлять автомобиль электричеством дешевле, чем бензин или дизельное топливо. Однако автомобили обычно дороже своих бензиновых аналогов.

Федеральные налоговые льготы в размере до 7 500 долларов США доступны для новых автомобилей с подзарядкой от сети, чтобы помочь компенсировать эти расходы. Также доступны государственные и местные льготы.

Информация о годовой стоимости топлива на нашем сайте может помочь вам определить, может ли автомобиль с подзарядкой от сети сэкономить ваши деньги.

Наличие (зарядка)

В США есть разветвленная электросеть, и владельцы автомобилей с подзарядкой от электросети могут заряжать свои автомобили дома, на работе или на любой из более чем 43000 общественных зарядных станций по всей стране. Министерство транспорта также создает альтернативные топливные коридоры на участках системы автомобильных дорог США.

Посетите Зарядка вашего электромобиля для получения дополнительной информации о вариантах зарядки.

Производство

Производство электроэнергии в США по источникам, 2016 г .: уголь 23%, природный газ 38%, атомная энергия 20%, возобновляемые источники энергии 17%, прочие 1%

Возобновляемые источники энергии включают гидроэнергетику, ветер, солнечную энергию, биомассу и геотермальную энергию.

Источник: EIA. Electric Power Monthly с данными за июнь 2021 года . Таблица 1.1. Август 2021г.

В США электричество почти полностью производится за счет внутренних ресурсов.Около двух третей производится из ископаемых видов топлива, таких как уголь, природный газ и нефть. Остальное генерируется ядерной энергией и возобновляемыми источниками энергии, такими как гидроэнергетика, солнечная энергия и ветер.

Выбросы

Приведение в действие автомобиля электричеством не вызывает выбросов из выхлопной трубы, но загрязняющие вещества и парниковые газы (ПГ) могут выбрасываться электростанциями, производящими электричество.

При производстве электроэнергии из ископаемого топлива образуется больше загрязнителей воздуха и парниковых газов, чем при производстве электроэнергии из ядерной, гидроэлектрической, ветровой или солнечной энергии.

Наш калькулятор выбросов Beyond Tailpipe может помочь вам определить, сколько выбросов парниковых газов и выбросов парниковых газов будет производить электромобиль в вашем районе.

Многие потребители, проживающие в районах, где электричество производится в основном из ископаемого топлива, все же могут покупать Green Power, чтобы уменьшить воздействие своих транспортных средств на окружающую среду.

Преимущества и недостатки электроэнергии
  • Произведено почти полностью за счет внутренних ресурсов
  • Обычно более экономичный и более стабильный по цене, чем бензин
  • Автомобиль можно заряжать дома
  • Доступность общественных зарядных станций быстро растет
  • Электродвигатели эффективнее двигателей внутреннего сгорания
  • Федеральные налоговые льготы для автомобилей с подзарядкой от электросети; государственные и местные льготы доступны в некоторых областях
  • Потребители могут приобрести Green Power во многих частях США.С.
  • Меньше экологических преимуществ в районах, где электроэнергия производится из ископаемого топлива
  • Автомобили обычно дороже
  • Диапазон транспортных средств обычно меньше, чем у автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем
  • Зарядка длится значительно дольше, чем заправка другим топливом

Дополнительная информация

Электричество

Объяснение электричества: Электричество в Соединенных Штатах (EIA)

Расположение зарядных станций для электромобилей

Департамент транспорта Альтернативные топливные коридоры

Почему электромобили настолько чисты, насколько чисты их источники питания | Электрические, гибридные автомобили и автомобили с низким уровнем выбросов

Хорхе Круз только что закончил свою ночную смену, складывая полки в Whole Foods в Лос-Альтос, Калифорния, и ждет на автобусной остановке снаружи.Как и в большинстве случаев в Кремниевой долине, из соседней штаб-квартиры регулярно проезжают электромобили Tesla, BMW, Nissan и Google, и Круз они очень нравятся.

«Я действительно не против электромобиля», — говорит он, хотя его первым выбором, вероятно, будет Honda или Acura. Тем не менее, сейчас он едет на автобусе. «Мне нужно накопить на машину», — объясняет он.

Пока Круз ждет, мимо проносится недавно купленная Tesla с надписью «НУЛЕВЫЕ ВЫБРОСЫ» на номерном знаке.

Электромобили никогда не были ближе к мейнстриму, рынок подталкивали субсидии Калифорнии для покупателей электромобилей и широкий спектр новых моделей от известных автомобильных фирм, таких как Toyota и Chevy. Сосредоточение внимания Tesla на роскошных высокопроизводительных автомобилях также увеличило их привлекательность; электромобили больше не являются чисто экологическим заявлением, но также являются символом технического статуса.

Тем не менее, заявление о «нулевом выбросе» вызывает раздражение у некоторых экспертов, которые продолжают спорить о том, действительно ли электромобили более экологичны, чем пожиратели газа, если принять во внимание процесс производства автомобилей и их аккумуляторов.

Электромобили полагаются на регулярную зарядку от местной электросети. Электростанции, обеспечивающие эту энергию, не лишены выбросов; даже в Калифорнии 60% электроэнергии было произведено за счет сжигания ископаемого топлива в 2015 году, в то время как солнечная и ветровая энергия вместе составляли менее 14%.

«Мне невыносимо было услышать, как они еще раз произнесут слова« автомобиль с нулевым уровнем выбросов », — говорит Джошуа Графф Зивин, который консультировал одно из трех основных коммунальных предприятий Калифорнии, San Diego Gas & Electric, по вопросам электромобилей.Графф Зивин — профессор экономики и государственной политики Калифорнийского университета в Сан-Диего.

«То, как вы стимулируете их заряжать, действительно имеет значение, — говорит Зивин о владельцах электромобилей. «Коммунальные предприятия это не продумали».

Треть электроэнергии в США вырабатывается углем

По оценкам межправительственной группы Международного энергетического агентства, в 2015 году было продано более 1,2 млн электромобилей, в то время как группа «Транспорт и окружающая среда» ожидает, что к концу года на дорогах появится 2 млн электромобилей. 2016 г.Крупнейшими мировыми рынками электромобилей являются США и Китай, хотя электромобили занимают большую долю рынка в некоторых европейских странах, таких как Нидерланды и Норвегия.

Электромобили в Калифорнии могут подключаться к более экологичной сети, чем в большинстве регионов мира, особенно в Китае, где уголь производил 72% всей электроэнергии в 2014 году по данным Международного энергетического агентства (МЭА). По данным МЭА, США получают около трети электроэнергии за счет сжигания угля, а более 40% всей электроэнергии в мире приходится на сжигание угля.

Тесла уделяет особое внимание роскошным высокопроизводительным автомобилям, что сделало их привлекательными. Фотография: Джастин Салливан / Getty Images

В США Союз обеспокоенных ученых, который работает над повышением осведомленности об изменении климата, считает, что, несмотря на энергосистему, зависящую от ископаемого топлива, электромобили в целом лучше для окружающей среды.

«Нет областей в стране, где электромобили имеют более высокие выбросы глобального потепления, чем средний новый бензиновый автомобиль», — заявляет группа кампании в своей статье State of Charge, в которой рассчитывается эквивалент выбросов электромобиля с использованием макияжа. местного энергоснабжения.Используя формулу UCS, Tesla Model X, заряжаемая в гараже Los Altos Whole Foods, обеспечивает топливную экономичность, эквивалентную 81 миле на галлон, что намного выше, чем у автомобиля с бензиновым двигателем.

Однако не все ученые согласны с таким подходом. «Все действия происходят ежечасно, — говорит Графф Зивин. Важен не только регион, к которому подключается электромобиль. Час дня не менее важен. «Самая дешевая энергия — не самая зеленая».

В Калифорнии самая дешевая энергия производится ночью, в основном из природного газа, плотин гидроэлектростанций и атомных электростанций.Ночь — это когда многие люди заряжают свои электромобили. Однако наиболее экологически чистая энергия вырабатывается в течение дня, когда солнечная энергия может питать сеть; Солнечная энергия не работает в темноте, ветряные мельницы перестают вращаться, если нет ветра, а в сегодняшней сети почти нет емкости для хранения солнечной и ветровой электроэнергии для дальнейшего использования. Сетевое хранилище медленно расширяется, но большая часть электроэнергии должна использоваться по мере ее производства.

Единицы электроэнергии также нельзя пометить по тому, где и как они были произведены, поэтому никто не может проверить, поступает ли электричество, которое они используют, из устойчивого источника — если только они не подключаются непосредственно к собственной солнечной панели или ветряной мельнице.

Использование электромобилей улучшает качество воздуха в городах

Графф Зивин вместе с экономическими исследователями Мэтью Котчен и Эрин Мансур вступили в эту спорную территорию в статье 2014 года. Зивин пришел к выводу, что подключаемый к электросети электромобиль, такой как Nissan Leaf, всегда производит меньше выбросов углекислого газа, чем гибридный автомобиль, работающий на электричестве и газе, — но только в отдельных регионах, которые зависят от меньшего количества угля, например, на западе США и в других регионах. Техас. Зарядка от энергосистемы, зависящей от угля, в верхнем среднем западе США в ночное время может вызвать больше выбросов, чем средний бензиновый автомобиль.А в некоторых регионах США подключение к сети в разное время суток может даже удвоить выбросы от электромобиля.

Зарядка электромобиля на 100 миль пути может потреблять около 30 кВт · ч — примерно такое же количество энергии, которое средний дом в США использует чуть более чем за день.

«С тех пор, как мы написали эту статью, мы видим, что все больше и больше угля выходит из употребления», — говорит Зивин. Электростанции, работающие на природном газе, выделяют меньше парниковых газов на единицу произведенной энергии, чем электростанции, работающие на угле.По мере того, как все больше угольных электростанций консервируется — отчасти из-за более низких цен на природный газ, — электричество, приводящее в действие электромобили, выделяет меньше углекислого газа. «Но противодействие этому в том, что благодаря стандартам Кафе [Барака] Обамы, у нас теперь есть гораздо более чистые бензиновые автомобили».

Никто не знает, что избранный президент Дональд Трамп будет делать с Cafe, корпоративными стандартами средней экономии топлива, которые регулируют экономию топлива и выбросы на новых американских транспортных средствах. Тем не менее, что бы ни случилось в США, вероятно, не помешает распространению электромобилей во всем мире, потому что помимо ограничения выбросов углекислого газа, электромобили могут также улучшить местное качество воздуха в городах, перемещая выбросы от автомобилей на электростанции.

Помимо ограничения выбросов углекислого газа, электромобили могут также улучшить качество воздуха в городах за счет переноса выбросов от автомобилей на электростанции. Фотография: Imaginechina / Rex / Shutterstock

«Даже консервативные люди в Лос-Анджелесе интересуются качеством воздуха», — говорит Томас Туррентайн, директор Исследовательского центра гибридных и электрических транспортных средств при Калифорнийском университете в Дэвисе. Он опросил владельцев электромобилей по всему миру о том, почему им нравятся свои электромобили.«Изменение климата не было на первом месте в списке».

Хотя углекислый газ является парниковым газом, он не токсичен для здоровья человека и не способствует образованию тумана в небе. Однако бензиновые и дизельные автомобили также выделяют соединения азота и серы, которые способствуют возникновению кислотных дождей и образуют крошечные частицы в воздухе, которые ухудшают качество воздуха и способствуют возникновению инсультов, болезней сердца, рака легких и респираторных заболеваний, включая астму. По данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха является одной из самых серьезных экологических угроз в мире, вызывая более 3 млн преждевременных смертей ежегодно.Китайское правительство неоднократно заявляло о своей приверженности разработке электромобилей, отчасти из-за опасений по поводу загрязнения воздуха.

Правительства стимулируют внедрение.

Под влиянием скандала с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда компания фальсифицировала уровни выбросов дизельного топлива во время испытаний, Германия в октябре приняла резолюцию, запрещающую автомобили с двигателями внутреннего сгорания к 2030 году. Это в значительной степени символическое постановление, призванное стимулировать действия в Европейском союзе, но Нидерланды и Норвегия также обсуждают запреты, и 20% продаж новых автомобилей в Норвегии уже являются электрическими.

Однако некоторым людям будет трудно отказаться от бензина. «Если весь мир перейдет на электромобили и спрос на бензин существенно упадет, цена на нефть резко упадет», — говорит Северин Боренштейн, профессор делового администрирования и государственной политики в Школе бизнеса Хааса Калифорнийского университета. Беркли. По словам Боренштейна, если спрос на нефть упадет на 10-20%, цена «почти наверняка упадет» до 20 долларов за баррель или ниже, или 1 доллар за галлон бензина до вычета налогов.«Это сделало бы использование электромобилей менее экономичным — вот где мы действительно столкнемся с реальным вопросом: готовы ли мы придерживаться этого?»

Загрязнение воздуха — одна из самых серьезных экологических угроз в мире, вызывающая преждевременную смерть более 3 миллионов человек ежегодно. Фотография: Бен Смит / The Guardian

Еще одна проблема — это материал, из которого изготовлены литиевые батареи электромобилей. «Положительным моментом является то, что они не особенно токсичны», — объясняет Туррентайн, в отличие от свинцовых или никелевых батарей, но их по-прежнему сложно перерабатывать.В аккумуляторах также могут использоваться редкие элементы, такие как кобальт, добыча которого вызывает серьезные экологические и этические проблемы в таких странах, как Демократическая Республика Конго. По мнению Turrentine, аккумуляторная технология может стать менее зависимой от таких элементов, хотя до этого еще далеко.

Но в Калифорнии правительство продвигает революцию в области электромобилей. Потребителям были предложены щедрые льготы по чистому воздуху в размере до 2500 долларов на автомобиль, а правительство США также предлагает налоговую скидку в размере 7500 долларов на электромобили.

В то время как технологические компании Кремниевой долины первыми внедряют электромобили в рамках своего видения беспилотных автомобилей, Энергетическая комиссия Калифорнии выделила 150 млн долларов в виде грантов на строительство инфраструктуры для электрических зарядок, а еще один грант в размере 10 млн долларов был направлен Tesla на ее развитие. Model X.

Back at Whole Foods — где заряжается Tesla за 88 000 долларов — даже зарядные станции оплачивались из государственных денег. Когда Круз слышит это, он испытывает меньший энтузиазм по поводу будущего электромобилей.

«Если бы я знал это, то что я получу?» он говорит. «Я лучше потрачу деньги на тех, кто добирается сюда на автобусе».

  • В эту статью были внесены поправки 9 декабря 2016 года, чтобы уточнить, что почти нет емкости для хранения солнечной и ветровой электроэнергии для дальнейшего использования.

Электромобили не обязательно чистые

Tesla Motors получила более 325 000 предварительных заказов на свой новый горячий электромобиль Model 3, хотя он не будет доступен как минимум еще год.Это почти равно 340 000 электромобилей и гибридов, которые сейчас стоят на дорогах Америки. Tesla рекламировала свои автомобили как имеющие нулевые выбросы, что способствует разжиганию мании по поводу веселого вождения седана, но это не всегда так. Хотя сам автомобиль с батарейным питанием не производит никаких выбросов, электростанция, вырабатывающая электроэнергию, используемую для зарядки этих батарей, вероятно, производит. Низкие выбросы, а тем более нулевые выбросы, справедливы только в определенных местах, где большая часть электроэнергии поступает из смеси низкоуглеродных источников, таких как солнце, ветер или ядерные реакторы.

Электромобили отлично подходят для того, чтобы избавиться от нефти на транспорте, потому что очень мало электроэнергии в США вырабатывается за счет сжигания нефти. Но электромобили могут помочь или не помочь стране в борьбе с изменением климата — и все зависит от того, откуда поступает электричество.

Томас Эдисон и его электромобиль.
Предоставлено: Scientific American, 14 января 1911 г.

Легковые и грузовые автомобили ответственны за примерно 24 процента выбросов парниковых газов в США — почти 1,7 миллиарда метрических тонн в год.Поскольку эти выбросы происходят из сотен миллионов выхлопных труб, этот источник загрязнения трудно контролировать. Поэтому переход на сотни дымовых труб на электростанциях, которые поставляют электричество для зарядки электромобилей, кажется более эффективным способом очистки автопарка.

Но эти дымовые трубы, многие из которых прикреплены к угольным электростанциям, являются крупнейшим источником загрязнения парниковыми газами в США, составляя два миллиарда метрических тонн CO2 в год. Этот источник будет расти по мере того, как электромобили требуют все больше и больше электроэнергии, если только электростанции не введут более строгий контроль за загрязнением или если электроэнергетические компании не перейдут на менее загрязняющие источники, такие как солнечная энергия.В его нынешнем виде обычный гибридный автомобиль Toyota Prius, который сжигает бензин, когда его батареи не задействованы, и полностью электрический Nissan Leaf производят примерно такое же количество выбросов парниковых газов: 200 граммов на милю, согласно данным Министерства США. энергии.

Это средний показатель по США. В Калифорнии, где доля чистой электроэнергии одна из самых высоких в стране, электромобиль будет производить всего 100 граммов на милю, что вдвое меньше, чем у гибрида.То же самое для Техаса и даже Флориды. Но на Среднем Западе и Юге, где уголь является топливом для большей части выработки электроэнергии, гибрид производит меньше CO2, чем электромобиль. В Миннесоте, зависящей от ископаемого топлива, электромобиль фактически выбрасывает 300 граммов парниковых газов на милю. В результате некоторые исследователи предполагают, что региональный подход к стандартам чистых транспортных средств имеет больше смысла, чем национальные стандарты, которые фактически требуют электромобилей во всех сферах. Миннесота может пойти на гибриды, а Калифорния — на электромобили.

Предоставлено Университетом Карнеги-Меллона

Время суток, в которое перезаряжаемые электроны проходят через стенной штепсель в батареях электромобиля, также имеет значение в этом расчете. Часто в ночное время дует ветер, но также и в то время, когда коммунальные предприятия предпочитают использовать только свои угольные электростанции. Недавнее исследование показало, что электромобиль, заряжаемый коммунальными предприятиями в ночное время в региональной сети, которая простирается через Огайо, Делавэр, Пенсильванию и Вирджинию, создает большее загрязнение парниковыми газами, чем если бы владельцы включали свои автомобили в случайное время в течение дня, когда коммунальное топливо заправлялось топливом. смеси более разнообразны.

Тот же аргумент применим во всем мире. Вождение электромобиля в Китае, где уголь является самым крупным топливом для электростанций, является катастрофой для изменения климата. А если угольная электростанция не контролирует загрязнение окружающей среды — или не может ее включить, — это может усилить смог, кислотный дождь, микроскопическую сажу, повреждающую легкие, и другие проблемы, возникающие в результате сжигания ископаемого топлива. То же самое и в других крупных странах, сжигающих уголь, таких как Австралия, Индия и Южная Африка.

Хорошие новости: U.С. совершает тектонический сдвиг от сжигания угля для производства большей части электроэнергии к использованию более чистого природного газа. Такой переход производит меньше CO2, что делает электромобили чище по всей стране, что примерно эквивалентно гибриду. С другой стороны, основной компонент природного газа — метан — сам по себе является мощным парниковым газом. Если метан просачивается из скважин, где он добывается, из трубопроводов, по которым его транспортируют, или из электростанций, которые его сжигают, климат не обязательно улучшается.

Короче говоря, электромобили настолько хороши, насколько хороши электричество, которое их заряжает.(Источник топлива также имеет значение для обычных автомобилей; бензин, полученный из битуминозных песков, загрязняет больше, чем, например, из большинства других нефтяных ресурсов.) При отсутствии чистой электроэнергии гибридные автомобили, которые могут проехать 50 или более миль на галлоне бензин производит наименьшие выбросы.

Электромобили по-прежнему составляют менее 1 процента продаж автомобилей в США и еще меньше от мирового автопарка, который сейчас приближается к двум миллиардам автомобилей. Так что их экологическая выгода — пока сомнительная, пока все больше электростанций не откажутся от угля — не вызывает особого беспокойства.Текущий переход к внедорожникам, которые потребляют гораздо больше бензина, чем другие автомобили, вызванный низкими ценами на бензин, является более тревожным признаком будущего изменения климата. Возможно, к тому времени, когда электромобили станут повсеместными, загрязнение от производства электроэнергии будет нулевым.

Развертывание

электромобилей потребует огромных инвестиций в перегруженные электрические сети США

Николай Грум, Тина Беллон

(Рейтер) — В течение нескольких дней жестокого холода в Техасе в городе Остин был выведен из строя парк из 12 новых электрических автобусов. отключением электроэнергии по всему штату.Эта проблема усугубится в следующем году, когда чиновники планируют начать закупку исключительно электромобилей.

ФОТО ФАЙЛА: Зарядная станция для электромобилей видна в кампусе Вестчестера компании Regeneron Pharmaceuticals в Тэрритауне, Нью-Йорк, США, 17 сентября 2020 года. Снимок сделан 17 сентября 2020 года. REUTERS / Brendan McDermid / File Photo

Городской транзит Агентство выделило 650 миллионов долларов на 20 лет на электрические автобусы и зарядную станцию ​​для 187 таких транспортных средств.Но официальные лица все еще пытаются решить дилемму перебоев в подаче электроэнергии, таких как замораживание Техаса.

«Мы давно понимаем, что резервирование и отказоустойчивость при подаче электроэнергии будут проблемой», — заявила пресс-секретарь Capitol Metro Дженна Максфилд.

Трудное положение Остина подчеркивает проблемы, с которыми сталкиваются правительства, коммунальные предприятия и производители автомобилей при реагировании на изменение климата. Для большего количества электромобилей потребуется как зарядная инфраструктура, так и гораздо большая мощность электрических сетей.Коммунальные предприятия и производители электроэнергии должны будут инвестировать миллиарды долларов в создание этой дополнительной мощности, а также столкнуться с проблемой замены ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии.

Экстремальные погодные явления добавляют дополнительные уровни сложности.

«Надежность не дает уснуть», — сказал в интервью член Калифорнийской энергетической комиссии Сива Гунда.

Периодические отключения электроэнергии во время аномальной жары в Калифорнии в прошлом году побудили штат направить свои коммунальные предприятия на приобретение аварийных генерирующих мощностей на это лето и реформировать планирование резервной мощности.

Штат планирует активное поэтапное сокращение продаж легковых и грузовых автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем к 2035 году, что, в случае его достижения, потребует значительного увеличения мощности электросетей. (Чтобы увидеть график дополнительной мощности, которая потребуется для электромобилей, щелкните tmsnrt.rs/3rhyX4S)

График: Расчетная мощность в США, если к 2050 году 66% всех автомобилей будут электромобили —

Энергетический и транспортный секторы вместе производят до более чем половины выбросов парниковых газов в США. Их одновременное озеленение считается критически важным для Соединенных Штатов — второго по величине источника выбросов в мире после Китая — для выполнения своих обязательств по международному соглашению по борьбе с глобальным потеплением.(Чтобы увидеть график источников энергии, которые сейчас питают транспорт США, щелкните tmsnrt.rs/387haFR)

График: Ископаемое топливо питает транспортный сектор США —

Цель состоит в том, чтобы приводить в действие возобновляемые источники энергии для электромобилей, а не уголь и уголь. природный газ, который в настоящее время доминирует в энергоснабжении США. Чтобы реализовать это видение, электричество из непостоянных источников, таких как ветер и солнце, необходимо будет хранить, вероятно, с помощью аккумуляторных технологий, чтобы автомобили могли заряжаться в течение ночи или в другое время, когда предложение превышает спрос.

УДВОЕНИЕ МОЩНОСТИ

По данным Boston Consulting Group, модельному коммунальному предприятию с двумя-тремя миллионами потребителей потребуется инвестировать от 1700 до 5800 долларов в модернизацию сети на каждый электромобиль до 2030 года. Если предположить, что в пути будет 40 миллионов электромобилей, то эти инвестиции могут составить 200 миллиардов долларов.

По данным торговой группы Edison Electric Institute, на данный момент компании, принадлежащие инвесторам, утвердили планы на программы и проекты зарядки всего на 2,6 миллиарда долларов.

«Электрификация транспортного сектора немного застает врасплох большинство коммунальных предприятий», — сказал Бен Кропоски, директор Центра инженерных систем энергосистем Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).

По оценкам организации, к 2050 году электрификация транспорта и других секторов потребует удвоения генерирующих мощностей США.

Согласно отчету, опубликованному в прошлом месяце регулирующим органом Калифорнии, необходимые инвестиции могут обременить потребителей более высокими счетами за электроэнергию. Еще одна проблема: клиенты с низкими доходами часто не могут позволить себе заранее инвестировать в электромобили, домашние аккумуляторы и солнечные системы на крыше, которые могли бы сэкономить им деньги в долгосрочной перспективе.

ПРОБЛЕМЫ «КУРИЦА И ЯЙЦО»

Коммунальные предприятия рассматривают рост продаж электромобилей как новый многообещающий источник дохода и возможность использовать избыточную энергию ветра и солнца, вырабатываемую в очень ветреное или солнечное время, когда предложение превышает спрос.

Инвестиции в сетевую и зарядную инфраструктуру, возмещаемые плательщиками тарифов, могут добавить от 3 до 10 миллиардов долларов в совокупный денежный поток к среднему коммунальному предприятию до 2030 года, согласно Boston Consulting Group.Прогноз также включает потенциальную выручку от новых продуктов вне регулируемых предприятий коммунальных служб, таких как маршрутизация парка клиентов или обслуживание зарядных станций.

Тем не менее, возможности для получения дохода все еще появляются, так как электромобили составляют менее 2% всех транспортных средств, зарегистрированных в Соединенных Штатах. Коммунальные предприятия должны вкладывать средства в инфраструктуру сейчас, чтобы потребители чувствовали себя в безопасности при покупке электромобиля, сказала Эмили Фишер, генеральный советник группы Edison Electric Institute по торговле коммунальными услугами.

«С зарядной инфраструктурой определенно сложилась некая ситуация с курицей и яйцом», — сказала она.

АВТОПРОИЗВОДИТЕЛИ СТАРАЮТ НА ЭМ

Крупные американские автопроизводители General Motors и Ford объявили о крупных инвестициях в разработку электромобилей, чтобы идти в ногу с пионером электромобилей Tesla Inc и подготовиться к перспективе ужесточения правил выбросов. Согласно прогнозам Министерства энергетики США, к 2030 году доля электромобилей может вырасти до 15%.

Ожидается, что электричество для всех этих автомобилей будет поступать в основном из возобновляемых источников энергии и природного газа, согласно NREL.Организация заявила, что даже если производство природного газа увеличится для поддержки электрифицированного транспорта, общие выбросы сократятся.

Новые крупные инвестиции могут создать трудности для коммунальных предприятий, уже испытывающих проблемы, связанные с погодой. В Техасе многие компании, которые будут делать эти инвестиции, столкнулись с финансовым кризисом, вызванным похолоданием в прошлом месяце. Коммунальные предприятия и продавцы электроэнергии сталкиваются с обвинениями в связи с отключением электроэнергии на миллиарды долларов, а некоторые из них уже заявили о банкротстве.

ЗАРЯДКА

Daimler Trucks, крупнейший в мире производитель большегрузных автомобилей, планирует к следующему году продавать электромобили в Европе, Северной Америке и Японии. Но компания пытается решить, как заряжать то, что однажды превратится в сотни тысяч грузовиков с аккумуляторным питанием, сказал председатель Daimler Trucks Мартин Даум.

«Нельзя недооценивать необходимость крупных инвестиций в сетевую инфраструктуру и зарядные станции», — сказал Даум.

Генеральный директор Ford Джим Фарли на прошлой неделе посетил У.Руководители правительства С. поддержали продажи электромобилей с помощью благоприятного регулирования и субсидий на производство аккумуляторов и зарядной инфраструктуры.

Но Роберт Барроса, старший директор подразделения Volkswagen AG Electrify America, которое строит станции быстрой зарядки по всей стране, сказал, что постепенное внедрение электромобилей позволит коммунальным предприятиям адаптироваться.

«Мы не находимся в безвыходной ситуации, — сказал Барроса. «Мы не собираемся продавать электроэнергию на 80% в одночасье … это будет естественный переход.

Барроса сказал, что потребление энергии в США снизилось за последние 20 лет из-за повышения эффективности в бытовой технике и транспортном секторе, что означает, что энергосистема США имеет достаточно установленных мощностей для поддержки роста электромобилей без немедленной необходимости в крупных инвестициях. (Чтобы увидеть график производства и потребления электроэнергии в США, щелкните tmsnrt.rs/3e5f6SH)

График: США вырабатывают больше электроэнергии, чем потребляют —

Utility Xcel Energy заявила, что внедрение электромобилей, вероятно, не потребует увеличения мощности до 2030 года, и что краткосрочные инвестиции будут в основном в системы распределения.К 2030 году компания планирует разместить 1,5 миллиона электромобилей на обслуживаемых территориях Среднего и Запада, что примерно в 30 раз больше, чем ее текущие возможности.

В декабре коммунальное предприятие получило разрешение потратить 110 миллионов долларов на инфраструктуру зарядки электромобилей в Колорадо, где в 2019 году был принят закон, обязывающий коммунальные предприятия разрабатывать планы повсеместной электрификации транспорта. Ожидается, что план будет добавлять 65 центов в месяц к счетам бытовых потребителей.

Электромобили — особенно коммерческие с большими батареями — могут помочь стабилизировать сеть в долгосрочной перспективе, подавая энергию обратно в систему во время пикового спроса, используя зарядные устройства, которые позволяют электричеству течь в обоих направлениях.По прогнозам коммунальных предприятий, легковые автомобили, которые простаивают большую часть дня, однажды смогут зарабатывать деньги, возвращая электроэнергию в сеть с помощью двунаправленных зарядных устройств.

Во время отключения электричества в Техасе некоторые пользователи Twitter заявили, что использовали свои электромобили для питания своих домов. Но более широкое применение такой технологии «автомобиль-сеть» потребует более масштабных изменений инфраструктуры и участия коммунальных служб.

«Планирование будет более сложным, — сказал Райан Поппл, соучредитель Proterra, производившего некоторые из электрических автобусов Остина.«По мере того, как в нашем коммерческом парке становится все более распространенным использование транспортных средств, это на самом деле сделает общую технологию еще более привлекательной».

Отчетность Николы Грум и Тины Беллон; редактирование Дэвида Гаффена и Брайана Тевенота

Почему эффективность электромобилей имеет значение

Электромобили (электромобили) лучше для окружающей среды, чем автомобили, работающие на газе, не только потому, что автомобили, работающие на газе, используют ископаемое топливо, но и потому, что электромобили более эффективны.

Немного предыстории: автомобили могут двигаться, потому что они преобразуют энергию топлива (дизельное топливо, бензин или электричество) в кинетическую энергию или энергию движения.Эффективность измеряет, сколько энергии топлива преобразуется в кинетическую энергию, чтобы колеса катились.

Ни одна машина не может быть эффективна на 100%, потому что часть энергии всегда теряется на выработку тепла. Из-за физических ограничений автомобилей энергия будет теряться из-за сопротивления ветра и сопротивления качению от шин. Но в целом, чем выше КПД, тем меньше энергии нам нужно для питания нашей машины. Другими словами, эффективность означает достижение той же производительности при меньшем потреблении энергии.

Это имеет большое значение для перехода к низкоуглеродному будущему. На каждую единицу энергии, которую нам не нужно использовать из-за повышения эффективности, мы сокращаем наш спрос на энергию и делаем более возможным доминирование возобновляемых источников энергии в нашей электросети. Это означает, что мы делаем больше с меньшими затратами или создаем то, что эколог Эмори Ловинс назвал бы «негаваттом».

Куда уходит энергия, теряемая автомобилем?

Транспортные средства с бензиновым и дизельным двигателем не очень эффективны, потому что они используют двигатели внутреннего сгорания, которые выделяют много отработанного тепла.В тепловых двигателях также есть гораздо больше движущихся частей, таких как топливные насосы, которые используют часть энергии бензина, но не участвуют в движении автомобиля. В результате автомобили, работающие на газе, могут преобразовывать только около 17% — 21% доступной энергии бензина в кинетическую энергию. Вы можете увидеть разбивку того, куда идет вся эта потерянная энергия.

80% энергии бензина не используется для приведения в движение обычных транспортных средств. Куда уходит все потраченное впустую тепло от двигателя внутреннего сгорания? Изображение с https: // www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml

Рекуперативное торможение восстанавливает энергию, которая в противном случае теряется при использовании тормозов, и играет важную роль в повышении эффективности транспортного средства — гибридные автомобили обладают этой функцией. Регенеративное торможение может повысить эффективность автомобиля, работающего на ископаемом топливе, до 21-40%. Это означает, что даже самые эффективные автомобили с бензиновым двигателем могут использовать только около 40% доступной энергии, хранящейся в бензине.

Для сравнения, КПД электромобиля обычно колеблется в районе 60%, а если учесть эффект рекуперативного торможения, то вырастет примерно до 77%, что и должно быть, поскольку его используют все электромобили (одни лучше, другие.Таким образом, эффективность электромобиля в четыре раза выше, чем у среднего газового автомобиля, и в два раза выше, чем у самого эффективного гибрида. Таким образом, управляя электромобилем, вы не только снижаете конкретный спрос на масло, но и потребляете меньше энергии, чтобы проехать такое же количество миль.

Показатели эффективности в 2018 году

MPG (миль на галлон) — простой способ сравнить эффективность транспортных средств, но этот показатель работает только для автомобилей, которые используют жидкое топливо. Вот почему эффективность электромобилей стандартизирована до MPGe (эквивалент миль на галлон).MPGe — это мера пройденных миль за 33,7 киловатт-часа, количество энергии, содержащееся в галлоне бензина. Это позволяет нам сравнивать эффективность бензиновых и электромобилей по принципу «яблоко к яблоку».

Эффективность полностью электрических автомобилей измеряется в MPGe, тогда как в обычных гибридных и бензиновых автомобилях используется MPG. Данные с https://www.fueleconomy.gov/

Тенденция говорит сама за себя: электромобили не только ненамного эффективнее бензиновых, но и выдувают их из воды.Конечно, многие из самых популярных автомобилей с бензиновым двигателем являются полноприводными или намного больше, чем самые популярные электрические и гибридные автомобили, что снижает их производительность. Размер — особенно важный фактор для определения эффективности, но это не значит, что электромобили всегда должны быть маленькими.

Электрификация внедорожника предоставит потребителям необходимую им функциональность без ущерба для производительности. 2019 год обещает как минимум два хороших и доступных полностью электрических варианта — Kia Niro и Hyundai Kona — чтобы начать переход на электрические внедорожники.Таким образом, наличие большой семьи или спортивного образа жизни не лишает вас возможности выбрать эффективный вариант, как раньше.

Hyundai Kona (слева) и Kia Niro (справа), вероятно, обеспечат эффективность без ущерба для размера.

Я оставил подключаемые гибридные автомобили, которые имеют как электрические, так и бензиновые двигатели, вне сравнения для простоты, поскольку у них есть рейтинг эффективности для каждого двигателя. Но уже есть несколько хороших вариантов подключаемых гибридных внедорожников.Подключаемый модуль Kia Niro Hybrid получает 105 миль на галлон при полном электрическом приводе и 46 миль на галлон при бензиновом приводе — цифры сопоставимы с показателями полностью электрического и обычного гибрида, показанными выше. Фактическая эффективность подключаемого гибрида будет зависеть от того, как часто водитель полагается на свой электродвигатель — чем больше, тем лучше, — но это все равно огромное улучшение для автомобилей такого размера.

хорошо для планеты, хорошо для потребителя

Эта разница в эффективности электромобилей и бензиновых имеет два важных последствия.Во-первых, эксплуатация автомобиля на электричестве обходится дешевле, чем на бензине, а постоянное повышение эффективности электромобилей только удешевит для владельцев электромобилей заправку их автомобилей. Во-вторых, это увеличивает экологические преимущества электромобилей.

Электромобили, как правило, более эффективны, чем обычные автомобили, но их эффективность может варьироваться от модели к модели. Чем меньше киловатт-часов энергии требуется на поездку на 100 миль, тем эффективнее будет автомобиль. Данные с https: // www.fueleconomy.gov/

В конце концов, когда электромобили станут нормой, вместо того, чтобы спрашивать, сколько миль на галлон проезжает автомобиль, люди будут спрашивать, сколько миль на киловатт-час. А пока вы можете быть уверены, зная, что электромобиль существенно снизит потребление энергии и деньги, которые вы тратите на насос.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *