Elektromos jármű

Történelem

Nem tudni, ki volt az első feltaláló, de a magyar Jedlik Ányos 1828-ban megépítette egy működő elektromos autó kis modelljét. Az 1830-as években a skót Robert Anderson, a holland Stratingh professzor és Thomas Davenport, egy vermonti kovácsmester is épített elektromos járművet. Davenportot tartják az egyenáramú villanymotor feltalálójának. 1865-ben a francia Gaston Plante jobb akkumulátort készített. 1886-ban a connecticuti Frank Sprague feltaláló fontos változtatásokat eszközölt az elektromos motoron.

Nagy-Britannia és Franciaország korán élen járt a jobb elektromos autók gyártásában. Az elektromos autó iránti érdeklődés az Egyesült Államokban 1891 után nőtt meg, amikor A. L. Ryker háromkerekű elektromos autót, William Morrison pedig hatszemélyes kocsit épített.

Az 1899-es és 1900-as évek voltak az elektromos autók legjobb évei Amerikában, mivel az összes többi autótípust (gőz, benzin és dízel) felülmúlták. Ilyen volt például a chicagói Woods Motor Vehicle Company által 1902-ben gyártott Phaeton, amelynek hatótávolsága 18 mérföld volt, végsebessége 14 mérföld/óra, és 2000 dollárba került. (Abban az időben kevés jó út volt a városok között, így a legtöbb autózás rövid távolságokra irányult). Az elektromos autók ugyanolyan messzire tudtak menni, mint a gőzüzemű autók, és nem tartott 30-40 percig az indításuk. A benzinmotorok büdösek és zajosak voltak.

De aztán a belsőégésű motorokat (amelyek benzint és dízelt használtak) jelentősen továbbfejlesztették, és az ilyen motorokat használó autók sokkal messzebbre és gyorsabban tudtak menni, mint más autók.

Néhányan a garázsukban készítettek elektromos autókat úgy, hogy kivették a motort, és elektromos motort és akkumulátorokat építettek be, de sokáig egyetlen nagy autógyár sem készített elektromos autót. A nagy autógyárak csak az 1990-es évek végén kezdtek újra elektromos autókat gyártani. A leghíresebb a GM EV-1 volt. Most az alternatív üzemanyaggal működő járművek iránt egyre nagyobb az érdeklődés.

Vidéki fuvarozó autóban a postaládáknál, 1910 körül


General Motors EV-1 (Elektromos jármű - 1)

Elektromos járművek fajtái

Tisztán elektromos autók

Az ilyen típusú autók nem rendelkeznek semmiféle belsőégésű motorral, hanem teljes egészében elektromos motorok hajtják őket, amelyek a motortól eltérő módon nyerik az energiát.

• Az üzemanyagcella hidrogénből állít elő villamos energiát. A hidrogén nagyon elterjedt, de nehezen tárolható. Vízből is előállítható, de általában földgázból állítják elő. Ezek az autók nagyon ritkák, mert nem sok helyen lehet hidrogént tankolni, és ezért nem is készül sok. Azon kevés cégek egyike, amelyek üzemanyagcellás autókat gyártanak, a Toyota, amelynek a Mirai a neve.
• A napelem a nap energiáját tárolja elektromosság formájában, hogy az autót mozgásra bírja. A napelemes autóra érkező napfény azonban nem elég ahhoz, hogy egy teljes méretű autó nagyon gyorsan mozogjon, és éjszaka sem tud működni, hacsak nem tárolja valahol az energiát. Minden évben versenyt rendeznek, hogy ki tudja megalkotni azt az autót, amelyik a legmesszebbre jut csak napenergiával.
• Az akkumulátoros elektromos járművek (BEV) az elektromos energiát egy nagy akkumulátorban tárolják az autó belsejében. Az akkumulátorok az energiát az autón kívüli elektromos hálózatból nyerik, általában egy konnektorból, mint amilyen a házban is van. Ez a manapság leggyakrabban használt elektromos autó. A világ számos kormánya ösztönzi a nyilvános helyeken töltőállomások telepítését, amelyek konnektorral rendelkeznek, amely a legtöbb típusú plug-in autó feltöltésére alkalmas. A BEV-eket gyártó cégek közé tartozik a Nissan, amely a Leafet, és a Mitsubishi Motors, amely az i-miEV-et gyártja. A Tesla nevű amerikai vállalat híres a nagyon gyorsan töltődő BEV-ek gyártásáról, mint például a Roadster (sportautó) és újabban a Model S.

Hibrid autók

A hibrid két dolog kombinációja. Ebben az esetben egy villanymotor és egy másik típusú erőforrás, például egy motor. Emiatt a hibrid járművek nem igazi elektromos járművek.

• A hibrid elektromos jármű (HEV) egyszerre rendelkezik belsőégésű motorral és a kerekeket meghajtó villanymotorral. Általában az elektromos motort akkor használják, amikor kis sebességgel haladnak, és a belső égésű motor teljesítményét használják, amikor az autó gyorsabban halad. A motor benzinből, dízelből vagy bármilyen más üzemanyagból nyeri az energiát, és képes villamos energiát termelni, amelyet akkumulátorokban tárolnak, hogy később az elektromos motorral használhassák. Az akkumulátor sokkal kisebb, mint a tisztán elektromos járműveké, és bár a jármű a gázmotor beindítása nélkül is képes haladni, nem tud nagyon messzire menni, mielőtt az akkumulátorból kifogy az energia, és a gázmotort be kell indítani. A Toyota Prius minden idők legkelendőbb HEV-je, de a világ számos más vállalata, például a Honda (a Clarityvel), a BMW (az i3-mal) és a Ford (a Focusszal) is gyárt hibrid autókat, amelyek közül néhány, például a Honda Civic és a Toyota Camry csak gázüzemű és hibrid változatban is kapható. A hibrid változat általában drágább, mert több alkatrészből áll.
• A plug-in hibrid elektromos jármű (PHEV) olyan, mint egy hagyományos hibrid elektromos jármű, mivel egyszerre rendelkezik belsőégésű motorral és elektromos motorral. A különbség az, hogy a PHEV nagyobb akkumulátorral rendelkezik, amelyet egy konnektorból csatlakozó dugóval lehet tölteni, akárcsak egy akkumulátoros elektromos járművet. Ez lehetővé teszi, hogy az autó nagyobb távolságot tegyen meg pusztán elektromos energiával, mint egy HEV, mielőtt a benzinmotort kellene használni. Az akkumulátor azonban még mindig elég kicsi, ami azt jelenti, hogy a PHEV leggyakrabban nem jut olyan messzire, mint egy BEV pusztán elektromos meghajtással. A General Motors Chevrolet Voltja és a Hyundai Sonatája csak két példa a plug-in hibridekre, és a Toyota is készít plug-in változatot a Priusból, ahogy a Honda is a Clarityvel.
• A humán elektromos hibrid jármű (HEHV) legegyszerűbb formájában egy kerékpárra szerelt akkumulátor és motor. A Twike egy olyan fedett jármű, amely két ember befogadására alkalmas. Lehet pedálozni, akkumulátorról működtetni, vagy mindkettőt.

Egyéb járművek

Sok más típusú elektromos jármű létezik. A trolibusz (más néven sín nélküli troli) elektromos felsővezetékeket használ a meghajtásához. Sok vonat vasúti villamosítási rendszert használ az áramellátáshoz. Néhány nagysebességű vasútvonal a vonat mozgatásához a sínekbe épített mágneseket használja, a "mag-lev" (mágneses lebegtetés) nevű rendszerben. Léteznek elektromos kerékpárok és motorkerékpárok, valamint néhány tricikli (trike), mint például a Corbin Motors Sparrow, amely az Austin Powers Goldmember című filmjében is látható volt.

A legtöbb tehervonat dízel-elektromos. A mozdonyban van egy dízelmotor, amely áramot szolgáltat, és egy villanymotor, amely a kerekeket forgatja. Az utóbbi években azonban olyan buszok és vonatok is megjelentek, amelyek az áramot akkumulátorban tárolják, vagy más forrást, például üzemanyagcellát használnak. Az ilyen típusú járműveknek nincs szükségük vezetékekre.

Corbin Motors Sparrow


Tesla Roadster


Metra Electric vonat

Előnyök és hátrányok

Előnyök: Ezek a járművek villanymotort használnak, ezért nagyon csendesek, nincs szaguk és nem szennyezik a kipufogógázokat. Akár beltérben is használhatók. A benzinhez és a gázolajhoz használt kőolaj korlátozott erőforrás - nem tart örökké, és egyre drágább. Ha az akkumulátoros elektromos jármű áramellátása megújuló energiaforrásból, például szélmalomból, napelemekből, geotermikus vagy vízenergiából származik, akkor nem termel annyi globális felmelegedést okozó gázt.

Hátrányok: Az akkumulátorok nem tárolnak sok energiát, nagyok és nehezek, ezért a járművek általában nem tudnak nagyon messzire menni. Az akkumulátor feltöltése hosszú időt vesz igénybe, néha több órát. A jó akkumulátorok nagyon drágák lehetnek, és egy idő után minden akkumulátort ki kell cserélni. Az Egyesült Államokban a legtöbb villamos energia szénből vagy földgázból származik, így egy olyan elektromos jármű, amelyet ilyen erőművekből származó villamos energiával hajtanak, még mindig növeli a globális felmelegedést okozó gázok kibocsátását.