Что лучше двс или электро

Электрический двигатель против ДВС : что лучше сегодня

Мы живём в удивительное время! На наших глазах происходит революция! Слава богу, что революция техническая. Все мировые автопроизводители обьявили о разработках а некоторые уже выпускают серийно, средства транспорта с нулевым выбросом. Так называют транспорт с электрическим двигателем.

И перед автомоделистами встает вопрос: что выбрать — ДВС или электро? Мало того, предпочтения могут меняться, и человек, который раньше был ярым приверженцем ДВС вдруг может пересесть на электричку и наоборот. Это вечный вопрос и тема для холивара, потому что нельзя сказать — что лучше, это личное дело каждого. Совсем недавно модели с ДВС явно выигрывали в этом споре — электрические системы были либо слишком дорогими, либо слишком слабыми. С появлением бесколлекторных электрических двигателей и литий-полимерных аккумуляторов электро модели сильно потеснили ДВС, если не сказать, что сдвинули с лидирующий позиций. Чтобы вы могли сделать разумный начальный выбор, рассмотрим особенности каждого из видов моделей, а вы уж сами решите, что является для вас плюсом, а что минусом.

Большая часть минусов ДВС, таких как сложность настройки и запуска, высокая цена топлива, большое количество масла, пачкающего двигатель, необходимость использования накала, относятся только к наиболее распространенным калильным ДВС, работающим на метаноле. Бензиновые ДВС, применяемые на моделях больших масштабов, лишены части недостатков, но слишком громоздки, тяжелы и дороги.

И тем не менее будущее транспорта за электрической энергией – с этим вряд ли кто-то решится поспорить. Цены на электрокары будут только опускаться, осталось только немного подождать или … Решать Вам.

Источник

Что вреднее для экологии: электродвигатели или ДВС?

Статья о том, так ли экологически безопасны электромобили: вред и польза электрических машин, интересные нюансы. В конце — видео про электрокары против авто с классическими ДВС. Статья о том, так ли экологически безопасны электромобили: вред и польза электрических машин, интересные нюансы. В конце — видео про электрокары против авто с классическими ДВС.

Когда в 2012 году появился первый электромобиль Tesla Model S, это был настоящий фурор в автомобильной сфере. Основной акцент делался на экологичность нового типа автомобиля, который спасет Землю от парниковых газов, а граждан – от вредных выхлопов.

Но так ли на самом деле электрические двигатели превосходят классические ДВС?

Поменяли шило на мыло

Главное отличие электромобилей состоит в конструкции силового агрегата, который работает от энергии подзаряжаемых аккумуляторов. Хотя электродвигатели способны использовать энергию, например, от солнечных батарей или топливных элементов, они все равно предполагают наличие АКБ.

Из-за того, что подобные двигатели не нуждаются в бензине, дизеле, масле, антифризе, они не производят выхлопов, загрязняющих атмосферу. Однако ученые все больше приходят к выводу, что общий уровень экологической безопасности следует рассчитывать не по одним лишь последствиям его функционирования. Необходимо учитывать куда больше факторов, начиная от производства, обслуживания, зарядки и до финальной утилизации.

Так объективно ли автопроизводители заявляют о снижении выхлопов? Экологи говорят, что нет.

Главными источниками электроэнергии служат теплостанции, 40% которых работают на угле и торфе, четверть — на газе и буквально единицы — на нефтяных фракциях. То есть уровень экологической опасности таких станций существенно выше от всего современного автотранспорта.

Ученые всего мира, изучая влияние на атмосферу электрического транспорта, пришли к мнению, что при наличии столь большого числа станций, сжигающих уголь и нефть, распространение электромобилей абсолютно бессмысленно.

Система впрыска

Второй показатель, по которому проигрывают современные двигатели — система непосредственного впрыска. По итогам исследования одной из наиболее уважаемых немецких ассоциаций, уровень сократившихся выбросов CO2 несопоставим с возросшим количеством опасных канцерогенов.

Эти мельчайшие частицы наносят большой вред здоровью, всасываясь в кровеносную систему, которая разносит их по всему организму.

Технология прямого впрыска впервые применили в 1920-е годы в авиации и лишь в 1950-е годы — на автомобилях. Система GDI оказалась куда более экономичной и мощной, хотя и требует высококачественного топлива. Она вынуждает двигатель работать при более высокой компрессии, что вызывает усиленный выброс вредных субстанций.

Экологи полагают, что проблему легко решить с помощью требования установки особых фильтров, причем цена вопроса составит порядка 50 евро за штуку. Однако автопроизводители почему-то не идут на это простое решение, ограничиваясь сомнительными тестами.

Технический регламент, обязывающий производителей разрабатывать машины с выбросами, не превышающими 95 г углекислого газа на километр дороги, вступит в силу в 2021 году, хотя изначально планировалась на 2020 год. Эта задержка оказалась на руку немецким компаниям, чьи модели премиум-сегмента отличаются чрезмерным уровнем вредных выбросов.

Аккумуляторная катастрофа

Еще один фактор, вызывающий опасения, заключается в мощных аккумуляторах, используемых для электрокаров.

Как показали исследования, предприятия, производящие электрический транспорт, осуществляют токсичные выбросы в разы большие, чем классическое автопроизводство. Они выпускают вдвое больше парниковых газов из-за технологической потребности в высоком энергопотреблении.

Так, расчеты наглядно показывают, что выпуск одного электромобиля требует энергии, равноценной сжиганию 10 тыс. литров бензина — такого объема хватит на многолетнюю эксплуатацию обычного автомобиля с ДВС.

Мощные батареи содержат в себе высокотоксичные элементы: литий, соединения никеля, меди и алюминия, кобальта, которые в разы опаснее обычных выхлопных газов.

Не меньшую проблему представляет последующая утилизация аккумуляторов, которая является процедурой очень дорогостоящей и трудоемкой. Если пользование электромобилями выйдет на массовый уровень, то даже при соблюдении всех экологических и технологических норм утилизации вероятность загрязнения окружающей среды слишком велика. Кроме того, извлечение металлов из аккумуляторов в процессе утилизации потребует в 10 раз больше энергозатрат, чем при самом производстве.

Наконец, владельцы отметили, что на электрокарах гораздо быстрее изнашиваются покрышки. Это объясняется тем, что вес аккумуляторной батареи существенно больше, чем обычного двигателя. Следовательно, увеличивается общий вес машины и оказывается большее давление на всю ходовую часть.

Электродвигатель или ДВС

Об экологичности электрокаров можно говорить лишь в том случае, если они будут получать энергию от «чистых» электростанций. Однако станций, использующих возобновляемые источники, пока слишком мало, да и доля выработки АЭС едва достигает 10%. К тому же последние все чаще становятся «жертвами» природоохранных организаций и закрываются по всему миру.

Таким образом, на сегодняшний момент «чистой» энергетики в мире недостаточно для массового перехода к электрическому транспорту. А саму идею улучшения экологической ситуации в мире с помощью подобной меры многие считают абсолютно бесперспективным направлением.

Первыми миф об экологичности электромобилей развеяли китайские исследователи, изучив города с преобладанием такого транспорта. В некоторых китайских районах все государственные и полицейские службы пересели на электрокары, для чего дополнительно открыли 800 тысяч зарядных станций.

При крайне высоких ценах на нефть Китай располагает большими литиевыми запасами, из которого быстро и бюджетно производят аккумуляторы.

Однако тотальная замена ДВС двигателей на электрические не помогла стране избавиться от экологических трудностей, а том числе и от колоссального смога, накрывающего весь Пекин.

Дело в том, что почти вся электроэнергия создается на применяющих уголь тепловых электростанциях, которые активно загрязняют воздух. Объем сжигаемого угля, требуемый для получения энергии для поездки длиной в один километр, в разы превышает загрязняющие вещества от ДВС мотора.

Преимущества и недостатки

Если рассмотреть самые важные аспекты выбора автомобиля, складывается следующая картина:

Надежность

По данному пункту электрические агрегаты выигрывают, так как имеют незначительно количество подвижных, а потому изнашиваемых деталей.

Обслуживание

Высокая надежность новых двигателей позволяет владельцам ощутимо экономить на их обслуживании и ремонте. Американская ассоциация автомобилистов подсчитала, что даже при пробеге свыше 200 тысяч километров водитель потратит на содержание автомобиля на 2 тысячи долларов меньше, чем поехав столько же на классическом двигателе.

Стоимость

Это единственный неоспоримый недостаток электромобилей, который обуславливается высокой ценой аккумуляторной батареи. Поэтому в данное время электрический транспорт преимущественно приобретают в тех странах, где имеются субсидии или налоговые льготы на такие покупки.

Запас хода

Еще один показатель, по которому ДВС превосходят конкурентов. Редкие силовые агрегаты, имеющие соответственную стоимость, могут преодолеть на одном заряде свыше 500 км.

Если же поездка происходит в зимний период, сопровождающийся низкими температурами, эффективность батареи существенно снижается, вследствие чего запас хода падает как минимум на четверть.

Заключение

Есть ли преимущество электрических двигателей по сравнению с классическими ДВС, с учетом описанного несовершенства параметров и вызывающей дороговизны? Единственным неоспоримым достоинством можно назвать отсутствие выхлопов.

При прочих равных условиях, а тем более в свете проводимых исследований относительно вреда электромобилей они могут ощутимо сдать столь быстро завоёванные позиции, вернув прежнюю популярность бензиновых автомашин.

Видео про электрокары против авто с классическими ДВС:

Источник

Разбираемся с электрокарами и ДВС

После видео стасяо-сана «Разбираемся с Теслой и другими ЭЛЕКТРОКАРАМИ” возникло много вопросов по его мнению. В данной статье я не ставлю себе целью показать что все однозначно так, или иначе.

Я всего лишь обращу внимание на некоторые моменты.

Начать стоит со слов автора…

«А что такое кпд? Фактически это расшифровывается как коэффициент полезного действия, и это просто условный показатель, который показывает насколько эффективно, совершается то и иное действие, или насколько эффективно передается энергия и так далее.»

Так как показатель условный, то условно можно спорить о цифрах бесконечно. Ведь что считать «точкой отсчета»? Если все наши показатели приблизительны?

Поэтому предлагаю для чистоты разума и нервов считать ВСЕ озвученные цифры в видео стасяо верными!

Конечно это не так, но о цифрах будет немного в конце статьи. Так что любителям поспорить о математике я оставлю возможность порассуждать на эту тему.

Еще одной причиной такого подхода является очевидная трудность сбора объективных данных… т. е. Я знаю где «копать», но на Асафьева работали целой командой, и поэтому для такого же ответа нужен аналогичный подход.

В начале сравнение цифр выбросов СО2 в 2019 году, где кратко поясняется что выбросы по углю и всей нефтяной промышленности отличаются незначительно… но потом «прицепом» идет 7.5 млрд. Тонн СО2 от газовой промышленности, что смешно, так как газ разве не надо считать вместе с нефтью?

В итоге это первая ошибка, ведь считая газ мы понимаем что выбросов от нефтегазовой промышленности (а так ее правильнее называть) будет больше!

Но запомним это сравнение. Далее оно нам еще пригодится.

«Смотрим на эту инфо графику! На момент 2019 года 84.3 % от мировой энергии вырабатывалась за счет сжигания ископаемых. На момент 2000 года от ископаемых мы получали 86.1 % от всей энергии в мире. Т.е. доля чистой энергии повысилась на 1.8 % от общего объема. Серьезное движение к светлому будущему надо заметить.»

Как говорилось в известном выражении «Существуют три вида лжи: ложь, наглая ложь и статистика».

Рассказ о 2% это правда, если не учитывать фактора того что в эти цифры входят все страны. Правильнее было бы применить статистику с учетом количества электромобилей и альтернативной энергетики в каждой стране, и проценты сразу бы стали немного другими.

Так в Норвегии, Дании, Швеции и Финляндии например «зеленая» энергетика занимает намного больший процент в балансе энергетики (и там же ставятся рекорды по продажам электромобилей).

Очень интересный факт — в период с 1900 года до 1919 года доля нефти в мировой энергетике вполне могла составлять те же 2%, если бы можно было бы подсчитать ВСЮ ЭНЕРГЕТИКУ МИРА в то время.

«При этом если посмотреть внимательно сектор зеленой энергии то самый жирный кусок там будет ГЭС. Гидроэлектростанции — 6.4% если быть точным. От которых сейчас мир начинает отказываться! В смысле погоди почему отказываться? Они хорошие и полезные! Экологи то каким № это дело допускают? А вот именно из-за экологов только из-за нормальных, здравомыслящих, и сворачивают все мировые программы по постройкам гидроэлектростанций. И правильно делают! Потому что во-первых, их строительство приводит к затоплению пахотных земель, так как ГЭС создает препятствия для протока воды и она встает озерами, а как вы можете догадаться уменьшение количества пахотных земель это не есть хорошо! Во вторых, из-за блокирования потока воды земля нормально не пропитывается питательными веществами от дождевых осадков, и так как карта грунтовых вод сильно меняется, и мало того что пахотные земли затопляются, так еще и та земля которую не затопило при строительстве ГЭС лишается питательных элементов, и отдает меньше урожая и в целом растительности.»

«В третьих блокируется миграция рыб, и они исчезают целыми популяциями»

В целом согласен с эко-выводами, но вот насчет будущего уже описывал мнение ученых в статье «Таяние ледников обеспечит гидроэнергетику в будущем?». Экология в этом плане даже выиграет.

Так же не стоит забывать о потенциале развития малых ГЭС, о которых нам намекают некоторые животные.

«Вот какой кпд у всего этого хозяйства?(электростанции) Да! Верно! Он низкий! Кпд в 35 процентов на современных электростанциях это прям нормальный хороший показатель в среднем по больнице. В лучшем случае можно получить 60 процентов кпд у парогазовых установок, но их очень мало. Поэтому для наших расчетов берем средний по больнице кпд 35 — 40 % и вот вам к стати еще график изменения кпд на электростанциях с 2003 по 2013 год! Как мы можем заметить за десять лет кпд никак не поменялся!»

Замечание о кпд ценно хотя бы лишь тем что линия газа все таки поднялась… и это за 10 лет. Что происходило после 2013 года уже вызывает вопросы — неужели прогресс в области электростанций остановился?

А пока запомним что кпд парогазовых установок около 60 %.

«Парни, нам обещают что кпд их моторов варьируется от 80 до 90 % в зависимости от манеры езды. В тестах на экономичность, в тех же самых в которых ставят паспортный расход топлива «Тесла» показала кпд в 94%, но мы с вами знаем что паспортный расход это штука эфемерная и нереальная, в жизни он выше, и с электрокарами то же самое»

«Но возьмем официальные цифры от 80 до 90 %, и возьмем среднюю 85 % кпд у электромотора «Тесла». Прошу заметить что это абсолютно недостижимая цифра для ДВС! Это очень важно!»

КПД электромотора как мы видим подсчитано, но мало что сказано о кпд ДВС. Создается определенная недосказанность в этом вопросе. Ведь как мы помним ранее статсяо говорил о кпд двс 35-40%, а значит можно ошибочно решить что этот показатель как и у мотора «теслы» постоянен, и так же не одинаков с просадкой в 10% как у «Теслы».

Начать стоит с того что кпд в данном случае это показатель до выхода энергии через вал электродвигателя/ДВС. Это важно понимать.

Дальше уже идут потери, которые в случае сравнения ДВС и электромотора у них разные.

В идеальном розовом мире ДВС, где супер вариатор в паре с супер ДВС мог бы стабильно перемещать автомобиль, изменяя передаточное число так, чтоб обороты двигателя всегда были стабильно в точке схождения мощности и момента (это точка где кпд самый высокий), можно было бы говорить о равенстве с электромотором. Разумеется если попутно решить проблемы с понижением кпд из-за торможения двигателя, холостого хода и расходов энергии на прогрев мотора (все эти потери есть и в электромоторе, но они минимальны, плюс еще наличие рекуперации сглаживает эти потери).

«Поэтому берем нашу несчастную цифру 28.35 % энергии которая осталась после зарядки автомобиля, отнимаем еще 15% и по итогу получаем гордые 24% кпд с маленьким хвостиком. То есть мы с вами получаем что финальная эффективность электрокаров в кпд от изначального получения электроэнергии до перемещения вашей задницы в пространстве 24 %! У вас сначала где-то там сжигается топливо, преобразуется в электроэнергию с потерями, потом доставляется до хранилища с потерями, потом преобразуется с потерями, потом доставляется до вашего дома с потерями, заряжает ваш автомобиль с потерями и электромотор крутит ваши колеса то же с потерями, а ужасный и неэффективный двс, который вот прям тут сам в себе потребляет топливо, и преобразует его в энергию движения имеет кпд 35 — 40 %.»

На вопросе о кпд нужно вспомнить то что изначально я просил вас запомнить. А именно соотношение угольной и нефтяной промышленности и кпд парогазовых электростанций.

Начнем с первого… В целом сравнение «угольного» электрокара (такой вывод исходя из источника энергии по стасяо) и бензиново-дизельного автомобиля это не совсем корректно по выбросам и кпд.

Это как сравнивать что лучше и быстрее бьет в голову? Бутылка шампанского? Самогон? Или 5 литров пива? Вроде говорим об одном и том же, но разница сразу ощущается.

Можно вспомнить технологии «угольных» ДВС, и сравнить их с «угольными» электрокарами для более равноправного сравнения.

Во-вторых, вспоминая про парогазовые электростанции нужно обратить внимание на то что вопреки названию гореть там может практически все что угодно. Нефть т. е. Дизель, уголь-биомасса после газификации. Таким образом заменяя цифру от электростанций на 60% мы видим совсем другую картину. Ведь главный тренд на отказ от ДВС, но куда по вашему денется вся добыча нефти и газа после такого перехода? Моментально исчезнет, и останется только уголь? Или все же просто поменяет конечный пункт сжигания ради энергии?

С чем я в корне не согласен с некоторыми эко-активистами, это что электромобиль убьет автомобиль на традиционном топливе, а заодно и нефтегазовую промышленность. Нет не убьет! Сожрет изнутри да…

Тут хорошо подойдет аналогия с самкой богомола, поедающей своего незадачливого партнера (это пример лишь дань традиции особого юмора стасяо).

Ведь по сути происходит именно это…

Как указывалось еще в «экологии» нефте-компании активно инвестируют в альтернативную энергетику и электромобили. Ведь процесс перерождения (благодаря смерти самца богомола появляется потомство) лучше контролировать самому… чем допустить хаотичное движение в этом направлении.

Так же можно вспомнить что нефть-газ имеют тенденцию к снижению добычи, но это еще полбеды. Гораздо хуже то что качество углеводородов становится хуже, что удорожает переработку. Сланцевая нефть это не от хорошей жизни, а скорее шаг вперед по инерции. Проще такой «сироп» сжечь на ТЭС чем перерабатывать. Тем более спрос они себе смогут обеспечить, за счет проблем альтернативной энергетики.

«Кпд у современных моторов 35 — 40 % почти в два раза выше чем полный цикл получения энергии и преобразование его в движение у электрокаров. А у современных дизелей у теплоходов кпд 50 — 55 %.»

Не стоит забывать и об обычных ДВС в качестве генератора электроэнергии. Сейчас этот показатель у небольших домашних генераторов может быть ровно в 2 раза меньше чем у больших моторов, но это вовсе не значит что показатель в 50% кпд для небольшого ДВС-генератора недостижим.

«В энергетике есть такой термин сезонность, это типа не зима весна лето, а кое-что другое… сезонность на электростанциях означает что какой-то тип электростанции или какая-то конкретная электростанция не может выдавать один и тот же объем энергии постоянно. У всех угольных, нефтяных, газовых и атомных электростанций, а вообще у всех электростанций работающих на топливе понятия сезонность нет как явление. Они могут постоянно и стабильно, не зависимости от времени суток, времени года, погоды, или там ретроградного меркурия выдавать нам электричество. Есть только предельная мощность, а внутри уже играйся как, хочешь.»

«У всех электростанций которые работают на возобновляемых источниках энергии есть сезонность. Они не могут постоянно, стабильно и прогнозируемо выдавать нам электричество.»

Проблема сезонности нет у традиционных ТЭС и АЭС, но есть проблема отсутствия спроса, а точнее снижения потребления ниже оптимального уровня.

Из-за этого сначала снижается кпд станции, так как она работает на слишком низких нагрузках, а затем возникает опасность полного выключения (а запуск это опять же потеря времени и кпд).

Разумеется у сезонных солнечных панелей и ветряков такой проблемы нет, и более того потенциальные варианты решений тут уже не раз обсуждались на Хабре.

В двух словах это о том что электромобиль, так же как и автомобиль большую часть времени проводит в неподвижном состоянии. Поэтому будучи подключенным к умной зарядной станции, которая имеет связь с энергосистемой, батарея электрокара может быть заряжена с учетом необходимости в энергобалансе всей системы при котором в пике потребления батареи не будут заряжаться. Соответственно когда потребление упадет до минимумов заряд продолжится с выгодой для кпд электростанций.

«Все современные моторы давно уже выполняют нормы евро 6, а то и евро 6 Д, и от них выбросов намного меньше чем от электроэнергии которую вы получаете из розетки. Именно это я имел ввиду, когда говорил в документалке что причина тут не в экологии, а в глобальной энергетике. Аргумент что в городах сейчас вместо воздуха смог и говно, может существовать только от того, что у нас не все двигатели заточены под современные требования норм по выхлопам, автопарк то в основном старый! Между автомобилями 2000-х и автомобилями 2020-х по чистоте выхлопов просто пропасть! Вот какая разница между современными нормами и нормами прошлого! А на электростанциях выбросы не очищаются настолько сильно как в автомобиле! Да там есть системы очистки выбросов, но они не настолько эффективны как в двс с их катализаторами, системами рециркуляции и дожигания отработанных газов и так далее… и поэтому в текущей картине мира электромобили это не решение! Он по общим цифрам в энергетике даже рядом не валялся!»

Нюанс в том что мировой автопарк не состоит в основном из современных автомобилей/двс. Во многом причина этому цена подобных доработок.

Беда так же в том, что даже условно современные моторы сейчас часто заканчивают свою жизнь в странах третьего мира с анти-экологичными доработками, которые снижают стоимость эксплуатации и владения, а также те же евро-нормы. Таким образом изначальный евро 6 в последствии сначала начнет потреблять сверх-нормы топливо из-за несвоевременного обслуживания, а потом и вовсе избавится от «катализаторов» став полноценным евро 0.

Стоит задуматься над вопросом почему при всем совершенстве современных моторов евро 6 мы не видим массового перехода на них? Почему никто не спешит выкидывать/сдавать в металл старые моторы и ставить экологичные?

Разве могло бы что-то остановить этот процесс если бы экономически это было возможно?

Но нет… вы не увидите в мире примеров такого массового перехода. Даже если вспомнить Кубу с ее раритетами или антипод — Швейцарию. Везде это лишь вопрос тюнинга, но никак не экономики.

Всё правда может стать еще хуже с вступлением в силу норм евро 7. Этот стандарт загоняет ДВС в рамки такого удорожания конструкции, что даже сами автокомпании отказываются от дальнейших разработок моторов. При таких ограничениях проще и выгоднее уже делать только электромобили… или моторы работающие в узком диапазоне оборотов на бензине, так как дизельное эко-дополнение по евро 7 самое дорогое в этом стандарте.

И как обещал немного цифр…

Осторожно! В видео присутствует риторика ненависти ( хейтспич ).

В этом видео кратко рассмотрен вопрос кпд двс с учетом добычи от скважины и до попадания топлива в бак.

Источник