Как устроены тормоза тесла

Обновлено: 08.07.2024

Литий- ионная аккумуляторная батарея находится в днище автомобиля, вследствие чего автомобиль имеет очень низкий центр тяжести, а значит и прекрасную управляемость. Батарея установлена на быстросъемных кронштейнах и её замена занимает порядка полутора минут. Стоимость — 45000 долларов.

Конструктивно аккумуляторная батарея состоит из 16 параллельно соединенных блоков, которые надежно защищены от внешних воздействий прочным водонепроницаемым корпусом. Масса аккумулятора — 540 кг, выдаваемое напряжение — 400 В, емкость — 85 кВт/ч, запас хода при этом составляет около 400 км. В каждом из 16 блоков уложены по 74 накопительных элемента по виду очень напоминающих обычную батарейку.

Также при сборке аккумуляторов используются комплектующие из КНР, Мексики, Индии и других стран, финальная сборка производится в США. Гарантия завода — 8 лет.

В США для зарядки Тесл существует достаточно обширная сеть зарядных станций, медленная зарядка занимает около получаса и является бесплатной, а быстрая (замена батареи на заряженную) — 1,5 минуты и стоит 80 долларов.

Напряжение с аккумуляторных батарей снимается инвертором (у тебя дома он есть в стиральной машине и сплит- системе), в инверторе в зависимости от поставленной контроллером (читай- педали газа) задачи преобразует ток в переменный и питает им электродвигатель.

Электродвигатель, используемый в Тесле, не является каким-то передовым и уникальным.

Используется трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, первый экземпляр которого был испытан ещё в 1883 году Николой Теслой.

Не обошлось, конечно, без новшеств: система охлаждения — водяная через полый ротор. Сам двигатель очень технологичный — ротор практически целиком выполнен из меди, что позволяет повысить КПД. Частота вращения двигателя может достигать 16000 об/мин. Во время торможения двигатель используется как генератор и позволяет вернуть часть энергии на подзарядку батарей. Передача всего одна, двигатель механически связан с колесами.

На автомобили ставят двигатели разной мощности, самый мощный выдает — 310 кВт (416 л. с.) и паровозные 600 Н*м крутящего момента.

Существуют различные варианты комплектаций электродвигателями.

Версии, в которых электромотор установлен еще и в передней оси, являются полноприводными. Самая мощная Тесла имеет два двигателя общей мощностью 772 л.с. (259 л.с. на передней оси, 503 на задней), разгон до сотни занимает — 3,4 секунды.

Такая компоновка силовой установки позволяет создать просторный салон, машина имеет два багажника — спереди и сзади.

В салоне — торжество роскоши и цифровых технологий, вместо традиционной приборной панели — дисплей, на который можно вывести любую интересующую информацию об автомобиле. Материалы отделки салона отличного качества.

В США и странах Западной Европы, несмотря на высокую цену, машина расходится огромными тиражами, сказывается многое: и инновационность машины, и её экологичность, и финансовые льготы, предоставляемые властями многих стран при покупке электромобилей. В нашей стране Тесла — большая редкость, которую можно встретить только в крупных федеральных центрах.

Минусы электромобилей Тесла

1. Продолжительное время подзарядки

2. Высокая цена

В принципе, удивительного здесь ничего нет — высокие технологии всегда стоили не мало. Самая скромная комплектация, в США затянет на ценник от 43 тыс. долларов, это 2,8 млн. руб. Речь идёт о новой машине, но в любом случае, даже для электромобиля такая себестоимость для многих не приемлема.

Как выглядит электрический двигатель Tesla?

Любой знаток автомобильной марки Tesla знает, что название компании выбрано не случайно. Tesla Motors (Тесла Моторс) названа в честь создателя двигателя Николы Тесла, жившего в 19 веке. Практически каждый автомобиль, который производит компания Tesla – от родстера до модели S и Х, оснащается 3-фазным асинхронным двигателем переменного тока, концепцию которого и придумал легендарный изобретатель.

В течение десятилетий после изобретения электродвигатель Николы Тесла работал от стационарной 3-фазной электрической розетки переменного тока. Примерно в 1990 году инженер-индивидуалист Алан Коккони разработал один из ранних портативных инверторов –устройство, которое превращает постоянный ток (DC) в батарее электромобиля в переменный ток (AC), необходимый для работы асинхронного двигателя.

Комбинация инвертор/электродвигатель была впервые использована на электроавтомобиле General Motors EV1. Позже итальянский физик Джузеппе Коккони создал улучшенную версию этой трансмиссии, которая появилась на автомобиле AC Propulsion Tzero. Но до серийного производства этого автомобиля не дошло. Зато на эту электромашину обратил внимание будущий соучредитель компании Tesla Motors Мартин Эберхард, основавший компанию в честь великого физика Николы Тесла вместе с Марком Тарпеннингом, к которым позже присоединился Илон Маск.

В итоге компания Tesla получила лицензию на технологию электромотора автомобиля tZERO для своего родстера. Так на автомобилях Tesla появился асинхронный двигатель, который, кстати, претерпел ряд изменений и улучшений.

Прелесть асинхронного двигателя в том, что он не требует постоянных магнитов. Постоянные магниты достаточной мощности для вращения двигателя электроавтомобиля обычно изготовлены из редкоземельных материалов. А, как известно, редкоземельные магниты имеют огромную первоначальную стоимость. Также такие магниты имеют свойство размагничиваться. Но главное, что цены на редкоземельные материалы зависят от их добычи, что приводит к большим биржевым колебаниям цен.

Двигатель Тесла, принцип работы

Самым главным узлом в автомобиле является асинхронный двигатель, который разработал великий ученый Никола Тесла. Давайте разберем принцип работы асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель состоит из двух частей: статора и ротора

Как же работает асинхронный двигатель? Асинхронный двигатель – это трехфазный двигатель переменного тока с вращающимся магнитным полем.

Вращающееся магнитное поле образуется в обмотках статора. Оно в свою очередь приводит в движение ротор.

Также нельзя забывать тот факт, что в асинхронном двигателе скорость вращения самого ротора будет меньше, чем скорость вращающегося магнитного поля, которое образуется в статоре двигателя.

Но и это еще не все. Частота вращения такого двигателя зависит от частоты переменного тока, поступающего на его обмотки. Чем больше частота, тем быстрее будет вращается двигатель. Поэтому, управляя частотой, мы можем управлять вращением двигателя, а следовательно, и скоростью самого автомобиля. То есть все управление автомобилем сводится к тому, чтобы преобразовать постоянный ток в переменный трехфазный и возможностью менять частОты переменного трехфазного тока. Это простое преобразование постоянного тока в переменный ток нужной частоты делает автомобили Тесла простыми и надежными.

Переменный ток

DC — постоянный ток, AC — переменный ток

Постоянный ток непрерывно течёт в одном направлении; переменный ток меняет своё направление 50 или 60 раз в секунду и у него можно изменять напряжение до высоких уровней, минимизируя при этом потери мощности на больших расстояниях. Позже напряжение переменного тока можно понижать, чтобы использовать его на заводах или в жилых домах. Тесла понял, что будущее принадлежит переменному току.

Ниже мы как раз и поговорим об этих машинах и о том, как в США внедрялась многофазная система электроснабжения.

Почему асинхронный двигатель лучше, чем ДВС

График зависимости крутящего момента (Н⋅м) от оборотов двигателя внутреннего сгорания (ДВС) выглядит примерно вот так:

Поэтому, соединять вал двигателя ДВС напрямую с колесами – так себе идея.

В этом случае требуется трансмиссия и коробка передач

Также не забывайте, что линейное движение поршней должно быть преобразовано во вращательное движение. Это очень трудоемкий процесс, так как приходится балансировать весь двигатель, чтобы было как меньше вибраций при работе.

Да и для того, чтобы запустить такой двигатель, нам также понадобится стартер. А как вы знаете, без аккумулятора стартер не заведется. Ну или “с толкача”).

Еще один минус ДВС в том, что выдаваемая им мощность очень неравномерна, поэтому надо использовать маховик.

К очевидным минусам ДВС можно также добавить его высокую стоимость, выбросы выхлопных газов в окружающую среду, высокую стоимость топлива, ограниченный ресурс, так как очень много трущихся деталей, низкий КПД, сильный шум, большой вес, замена расходников, а также, как мы уже говорили, требуется обязательно коробка переключения передач.

Чем асинхронный электромотор Тесла переигрывает ДВС?

Рассмотрим приведённое ниже изображение, на котором представлен график зависимости тяги ДВС от его оборотов:

Не мудрено, что стыковать вал ДВС с колёсами напрямую — не самая лучшая идея. Тут уж никак не обойтись без трансмиссии и КПП.

Также не стоит забывать, что в ДВС, возвратно-поступательное движение поршней должно ещё преобразовываться во вращательное. Данный процесс является весьма трудоёмким, так как конструкторам нужно балансировать весь силовой агрегат, дабы максимально уменьшить вибрации при функционировании.

Помимо перечисленного, для запуска ДВС нам понадобится ещё и стартер, а для него, аккумуляторная батарея. Кроме того, мощность двигателя работающего на горючем весьма неравномерная, поэтому инженеры приспособили тяжёлый маховик. Нельзя сбрасывать со счетов и высокую себестоимость традиционных моторов работающих на бензине либо дизтопливе.

Негатива прибавляют выбросы вредных веществ в атмосферу, постоянно растущие цены на топливо, ограниченный ресурс работы из-за наличия большого количества трущихся деталей, не высокий КПД, шумность, большая масса, замена расходников.

А теперь посмотрим, что нам предлагает движок моделей Тесла:

Частота вращения может доходить до отметки 18 000 об/мин и как видно из приведённого выше графика, тяга практически равномерно распределилась по всему диапазону оборотов. Что это нам даёт? Очень даже существенные выигрыши: не нужна сложная трансмиссия и КПП.

Второе чем бьёт асинхронный агрегат — отношением массы к производимой мощности. У ДВС — это 0,8 кВт/кг, а у электромотора — 8,5 кВт/кг. Что тут и сказать: выигрыш более чем в десять раз не может не восхищать!

Платформа из аккумуляторных батарей

Асинхронный двигатель надо чем-то питать. Поэтому, в автомобилях Тесла используется блок-платформа из литий-ионных аккумуляторов. Этот блок из батарей выдает постоянный ток.

Такой блок состоит из маленьких простых li-ion батареек

Решетка, которая частично держит батарейки, также является радиатором, по которой бежит антифриз

такой тип радиатора очень эффективен, так как он охлаждает все батарейки равномерно.

Все эти батарейки собираются в небольшие модули

Платформа состоит из нескольких таких модулей

В живую это выглядит примерно вот так:

Антифриз, который охлаждает платформу из батарей, охлаждается в передней части автомобиля на автомобильном радиаторе

Также можно увидеть, что тяжелая платформа из батареек близко находится к земле, поэтому низкий центр тяжести улучшает управляемость и стабильность автомобиля.

Стоимость такой батареи-платформы более 12 000 долларов, а вес более полтонны. Пока что платформа-батарея является самой дорогой частью автомобиля. Да и вообще, проблема всех электрокаров – это дорогие аккумуляторы. Если ученые разработают дешевые и очень емкие аккумуляторные батареи, то придет конец эпохе ДВС.

Коробка передач

Как же передается вращение от двигателя к колесам?

Для этого используется коробка передач

В автомобилях Тесла используется простая односкоростная коробка передач, так как крутящий момент двигателя почти равномерный на всех оборотах.

Если разобрать коробку, то можно увидеть ее простую конструкцию

Вращение вала двигателя приводит к вращению шестеренки, которая передает вращающий момент на колеса автомобиля

Даже обратный ход достигается тем, что инвертор меняет две фазы на асинхронном двигателе местами, и двигатель будет вращаться в другую сторону.

Рекуперативное торможение

В автомобиле Тесла всего две педали и подножка для левой ноги, чтобы было куда ее девать при вождении)

На самом же деле управлять автомобилем можно всего с помощью одной педали: педали газа. На английский манер такой способ вождения электрокаров называется one pedal driving

. Почему это возможно на электрокарах?

Давайте для начала разберемся, как вообще происходит торможение в простом автомобиле на ДВС?

Когда мы нажимаем педаль тормоза, у нас тормозные колодки прижимаются к тормозным дискам, и автомобиль начинает тормозить. Куда уходит вся кинетическая энергия движущегося автомобиля? Она превращается в тепло и рассеивается в окружающем пространстве. Можете потрогать тормозные диски после длительного торможения. Они будут очень горячие.

Но вот в автомобилях Тесла торможение происходит совсем по другому принципу. Да, там тоже имеются тормозные колодки и диски, но они используются намного реже, чем у авто с ДВС. Как происходит торможение в Тесла? Как только вы отпускаете педаль газа, автомобиль начинает останавливаться, то есть активируется система рекуперативного торможения. В этом случае двигатель превращается в генератор электрической энергии. Куда уходит энергия от торможения? Если в простых автомобилях она уходила в тепло, то здесь двигатель в роли генератора начинает подзаряжать аккумуляторы. То есть можно сказать, что вся кинетическая энергия автомобиля превращается в электричество и запасается в аккумуляторах. Но почему же происходит процесс торможения? Дело в том, образующееся магнитное в обмотках статора будет тормозить ротор, поэтому и происходит торможение вала двигателя.

Для полной остановки электромобиля потребуется педаль тормоза, которую нажимают в самом конце остановки. Отсюда следует, что тормозные колодки на Тесле надо менять в разы реже, чем на автомобиле с ДВС.

Как работает электродвигатель?

В электромобиле нет генератора переменного тока. Как же заряжается аккумулятор? Когда нет отдельного генератора переменного тока, двигатель в электромобиле действует и как двигатель, и как и генератор. Это одна из причин, почему электромобили настолько уникальны. Как упоминалось выше, аккумулятор запускает двигатель, который подает энергию на шестерни, которые вращают шины. Этот процесс происходит, когда нога находится на ускорителе — ротор тянется вдоль вращающегося магнитного поля, требуя большего крутящего момента. Но что происходит, когда отпускают ускоритель?

Когда нога сходит с акселератора, вращающееся магнитное поле останавливается, и ротор начинает вращаться быстрее (в отличие от того, чтобы его тянуть вдоль магнитного поля). Когда ротор вращается быстрее, чем вращающееся магнитное поле в статоре, это действие перезаряжает батарею, действуя как генератор переменного тока.

Автопилот Тесла

По-моему, это самая крутая вещь, которую воплотила в жизнь команда Илона Маска. Автопилот использует систему обратной связи из 8 камер, которые охватывают угол обзора все 360 градусов на дальности в 250 метров, 12 сенсоров, которые помогают в опасных ситуациях, а также помогают парковаться, и есть также функция Summon, которая помогает перемещать автомобиль, например, из гаража, либо вывести с парковки с помощью мобильного приложения.

Автопилот Тесла может полностью водить автомобиль в автономном режиме. Он также может предупреждать владельца об опасных ситуациях на дороге.

Недостатки электромобилей Тесла

Долгое время зарядки

Высокая стоимость

. Цены на новые модели Теслы в бомж комплектации в Америке начинаются от 43 000 $. По нашим деньгам это около 2 800 000 рублей. В Москве цены начинаются от 3,5 млн рублей. Не очень то и дешево для электрокара.

Достоинства электромобилей Тесла

1. Заправка электроэнергией более выгодна, чем заправка горючим

Причём выгода весьма существенная и для полного понимания этого обстоятельства, мы проведём некоторые не сложные расчёты.

Возьмём за пример самые мощные аккумуляторы, которые можно встретить на электромашинах Тесла — 100 кВт⋅ч. Такой девайс будет обеспечивать запас хода приблизительно около 500 километров. В Москве стоимость 1 кВт⋅ч составляет около 6 руб. Для заправки нашей 100-киловаттной Теслы понадобится всего 600 руб.: 100×6=600. Делим сумму 600 руб. на пробег 500 км и получаем стоимость 1,2 руб. за 1 км пробега.

А как обстоят дела с бензином? Здесь мы возьмём за пример автомобиль массового производства — Lada Granta, потребляющий 7 л горючего на 100 км пути. При приблизительной стоимости бензина в Москве 43 рубля за литр, на сто километров дороги придётся потратить около трёх сотен рублей: 300/100=3 руб. на 1 км. В общем-то, практически такое же соотношение можно наблюдать по всему земному шару.

Все эти расчёты говорят о том, что заправка транспортного средства электрической энергией обойдётся почти в три раза дешевле, чем если расходовать бензин.

2. Экологическая чистота

Электрокары превосходят машины оборудованные ДВС не только технически, они ещё и окружающую среду не загрязняют. Для человека атмосфера вздобренная вредными выбросами не проходит бесследно: дают о себе знать самые различные заболевания, которые больше всего угрожают гражданам проживающим в мегаполисах. Электромобили в этом плане не наносят никакого вреда — у них просто нет выхлопа. В некоторых странах, в борьбе за чистоту экологии, правительство освобождает владельцев электрических автомобилей от уплаты транспортного налога.

Неуклонно повышается популярность легковых транспортных средств с электродвигателем в качестве силового агрегата. Пионер инновационного развития автотехники ‒ компания Tesla во главе с Илоном Маском ‒ бесспорный лидер рынка электромобилей.

Почему брендовая серия машин Тесла Model, выпуск которой начался всего 9 лет назад, уже стала культовой и сверх престижной? За счет чего электромобили вытесняют авто с ДВС, производителям которых удалось добиться впечатляющего прогресса в улучшении показателей экологичности, экономичности, безопасности? В чем конструктивные отличия электрокара от авто с топливными двигателями?

Давайте выясним, как Тесла Motors серийным производством своих высокотехнологичных изделий, указала приоритетное направление в развитии легкового автотранспорта.

Устройство автомобиля Тесла

Определяющими конструктивными компонентами Тесла являются:

Электродвигатель: асинхронного типа, переменного тока; индуцирует 4-х полюсное магнитное поле, прокручивающее ротор.
Инвертор: выполняет трансформацию постоянного тока, поступающего с батареи, в переменный 3-х фазный, поступающий на двигатель.
Подвесная часть: независимая 2-х рычажная передняя и 5-ти рычажная задняя.
Аккумуляторная батарея (тяговая ~ 400 V): осуществляет питание электродвигателя.
Кузов: рамной конструкции из алюминия с ребрами жесткости, обеспечивающими безопасность при столкновении.
Электронная система управления: анализирует, координирует и управляет работой устройств автомобиля.
Трансмиссия: одноступенчатый редуктор, передающий вращение ротора на ведущие колеса.
АКБ (12 V): снабжает энергией бортовую сеть.

В электрическом автомобиле полностью отсутствуют: ДВС, сцепление, стартер, системы зажигания, приготовления рабочей смеси, многоступенчатая коробка передач.

Принцип работы двигателя Тесла

Это установка асинхронного типа, создающая, за счет электродвижущей силы вращающегося в неподвижном статоре магнитного поля, условия для вращения ротора короткозамкнутого типа.

Движение задним ходом в Тесле обеспечивается переключением полярности стартерных катушек. При полном отпускании акселератора электромотор автомобиля выполняет функцию генератора, ‒ трансформирует механическую энергию от вращения колес в электрическую для зарядки АКБ.

Преимуществами использования асинхронных силовых устройств в автомобилях Тесла является:

В зависимости от модификаций, на Тесла устанавливаются 1 или 2 двигателя: 1 ‒ на заднеприводные, 2 ‒ на полноприводные ТС.

Преимущества асинхронного двигателя перед ДВС

В сравнении с топливными силовыми агрегатами, достоинства электрических моторов неоспоримы:

Познавательно

В разработках новых версий электромобиля инженеры Тесла добились уникальной динамики ‒ разгон до 100 км/ч за 1,1 секунды (Roadster 2)!

Аккумуляторные батареи электрокара

Конструкция

В каждом блоке, в зависимости от версии автомобиля, находится от 312 до 444 мини-аккумуляторов, что обеспечивает суммарную емкость 60 ÷ 84 кВт×часов (Model X P100D ‒ 100 кВт×ч/537 км) при номинальном напряжении 400 V. Общее число элементов в платформе ‒ 5040 ÷ 7104. Заявленный пробег без зарядки ‒ 330 ÷ 425 км.

Габаритные характеристики и расположение в автомобиле

Масса ‒ 383 ÷ 540 кг; длина × ширина × высота (см) ‒ 210 ×150 × 15. Платформа размещается в днище на высоте 45 см от земли, что оптимизирует управляемость Тесла.

Зарядка и время

Полностью зарядить аккумуляторную платформу на 60 кВт×ч можно от:

Бытовой розетки евростандарта (V = 220 В; I = 16 A (Ампер)) ≈ 17 ч.
3-х фазной розетки (с Mobile Connector) ≈ 6 ч.
Зарядной станции Tesla Wall Connector ≈ 3,2 ч.
Станций ABL, Schneider Electric, KEBA ≈ 2,4 ч.
Скоростными зарядками ChaDeMo/Supercharger ≈ 72 мин.

Полезная информация

Автомобили, произведенные для американского рынка, не имеют опции заряда от 3-х фазной розетки.

Инвертор

Устройство с электронным управлением трансформирования постоянного тока в переменный. Функционирует посредством двухэтапного преобразования напряжения изменением параметров частоты тока.

Воздействуя на акселератор, водитель автомобиля увеличивает частоту поступающего на двигатель переменного тока, ‒ возрастает скорость вращения статорных электромагнитных полей и число оборотов ротора.

При рекуперации инвертор Тесла выпрямляет вырабатываемый двигателем знакопеременный ток и распределяет на подзарядку тяговой батареи/АКБ (12 V).

Познавательно

Как передается вращение от двигателя к колесам?

Способность электромотора Тесла равномерно передавать крутящий момент позволяет отказаться от ступенчатой коробки передач. Обороты от вала ротора на ведущую колесную пару передаются посредством одноступенчатой шестеренчатой передачи, состоящей из 4-х зубчатых колес спирального типа.

Спиральная конструкция шестерен обеспечивает плавность передачи вращения. Смазка подшипников и зубчатых колес производится принудительной циркуляцией трансмиссионного масла.

Преимущества и недостатки автомобиля Тесла

Стильные, инновационные электрокары Tesla ‒ законодатели мод в автомобилестроении. На Тесла равняются мировые производители легковой автотехники, переходящие на выпуск электромобилей.

Отметим основные преимущества автомобилей бренда:

Где можно купить запчасти на Тесла в Украине

Даже самому совершенному и надежному автомобилю может потребоваться ремонт с заменой отдельных узлов и деталей. Приобрести запасные части ко всем модификациям Тесла по лучшей в Украине стоимости всегда можно на странице.

В каталоге ‒ только оригинальные изделия бренда, с технической документацией и гарантийными обязательствами. При отсутствии нужной продукции, магазин организует экспресс-доставку деталей. Автозапчасти-UA ‒ надежный партнер, ценящий каждого клиента.

Как устроены и работают электромобили Tesla

Идея электромобиля совсем не нова. Но только сейчас стало возможно создать быстрый, красивый и престижный автомобиль, лишённый всех недостатков автомобиля, использующего в качестве топлива бензин или природный газ.

Огромные инвестиции, сделанные в течение последних 15 лет в возобновляемые источники энергии, позволили – кроме всего прочего – научиться производить аккумуляторные батареи с невероятными прежде характеристиками. А талант и упорство инженеров и дизайнеров из Силиконовой долины создали автомобили, о которых можно не только мечтать, но на которых можно ездить в любых климатических условиях уже сейчас.

Много десятилетий инженеры разных стран трудились над созданием совершенного автомобиля – мощного, быстрого, бесшумного, лишённого опасных выхлопов. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), похоже, исчерпал свои возможности для усовершенствования. Кроме того, инженеры стали утрачивать интерес к этой работе.

И на смену двигателям внутреннего сгорания постепенно приходят новые решения, среди которых электромобиль с высокотехнологичной аккумуляторной батареей (АКБ) занимает лидирующие позиции.

Ещё несколько лет назад ёмкость всех широко распространённых типов аккумуляторных батарей не позволяла электромобилям соревноваться в дальности пробега на одной заправке с большинством типов бензиновых автомобилей. Но всё быстро меняется, когда появляется цель, мобилизующая большие инвестиции.

Электромобили против бензиновых машин:

Если вы следите за новостями об аккумуляторах для всяких портативных электрических устройств вроде мобильных телефонов, ноутбуков или аккумуляторного электроинструмента, то могли заметить, что за последние годы на рынке появились аккумуляторы, существенно превышающие прежние возможности по всем важным для пользователя характеристикам: продолжительности работы, скорости зарядки, весу и даже стоимости за единицу ёмкости (смотрите - Какие аккумуляторы используются в современных электромобилях).

Это стало результатом того, что ряд стран с высоким интеллектуальным и финансовым потенциалом пришли к пониманию неизбежности отказа от бензинового транспорта, для начала в городах. Были установлены достаточно жёсткие сроки перевода городского транспорта на альтернативные виды топлива.

Они хотя и различаются в разных странах, но в большинстве стран ориентированы на горизонт до 2025 г. И одними троллейбусами и трамваями, связанными прочными узами с контактной сетью, дело явно не ограничится.

Для реализации этой амбициозной цели требуются аккумуляторные батареи, лишённые недостатков широко распространённых в настоящее время автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов, среди которых в первую очередь вспоминается большой вес, невысокая ёмкость и экологическая опасность, связанная с производством и переработкой свинца и серной кислоты.

Да и вообще главной проблемой, которую необходимо решить для перевода современной энергетики на возобновляемые природные ресурсы, является поиск способов аккумулирования производимой энергии.

Почему будущее за литий-ионными аккумуляторами?

Как работает литий-ионный аккумулятор:

Наиболее заметные успехи в деле построения электромобиля ХХI века связывают с компанией Tesla motors, созданной в 2003 г. группой инженеров, которые были убеждены, что электромобиль по всем характеристикам не просто способен, но и должен превзойти автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Как известно, наиболее передовые технологии рождаются в США, на территории широко известной Силиконовой долины. С компанией Tesla всё получилось именно таким образом.

Её сотрудники сразу поставили перед собой масштабную цель – внести вклад в развитие транспорта будущего, основными характеристиками которого должны стать большая мощность, постоянный крутящий момент и нулевая эмиссия отравляющих веществ.

Именно в Калифорнии, известной своими высокими экологическими стандартами, должен был появится автомобиль будущего.

В результате этой работы в 2008 г. появился спортивный автомобиль – Tesla Roadster, своими формами напоминающий известный кабриолет Lotus, способный разгоняться до 100 км/ч за 3,7 с и проезжающий 400 км на одной зарядке литий-ионной аккумуляторной батареи.

В 2012 г. компания начала работу над новой моделью электромобиля, получившего название Tesla S, который с самого начала был задуман как разработанный с нуля первый в мире седан премиум класса на электрической тяге.

Его характеристики впечатляют: места для 7 пассажиров (семейный автомобиль), объём багажника 1800 л (причём багажников два – спереди и сзади), разгон до 100 км/ч за 5 с и наивысший рейтинг безопасности – 5 звёзд, по оценке U.S. National Highway Traffic Safety Administration.

Плоские аккумуляторные батареи интегрированы в подвеску и располагаются под кузовом, что придаёт автомобилю ещё большую устойчивость. Там же располагаются электромоторы, приводящие в движение колёса, в результате чего освободился моторный отсек, где у автомобиля с двигателем внутреннего сгорания расположен двигатель, а у электромобиля – чемоданы и сумки владельца.

Как работает электромобиль на примере Tesla Model S:

Инженеры Tesla Motor шокировали всех, когда отказались от универсального асинхронного двигателя в автомобилях Model 3. Они использовали совершенно другой двигатель под названием IPM-SynRM. Давайте разберемся, почему инженеры Tesla внесли это важное изменение в конструкцию:

В сравнении с бензиновыми автомобилями стоимость электромобилей Tesla всё ещё достаточно высока. Но в условиях массового производства она быстро снижается. При этом надо понимать, что стоимость зависит не столько от конструкции автомобиля, сколько от смежных технологических проблем, связанных с наличием у него аккумуляторных батарей, стоимость которых в настоящее время составляет более 30% от общей стоимости электромобиля.

Презентация новой Tesla Model S версии Plaid:

Вся идеология электромобилей Tesla изначально была построена на том, что зарядка автомобиля производится бесплатно (смотрите - Электрозаправки Tesla Supercharger).

Кроме того, при кажущейся сложности, в действительности у электромобиля практически нечему ломаться, поскольку в нём сравнительно немного движущихся или нагревающихся деталей (в сравнении с автомобилями c двигателями внутреннего сгорания). А это значит, что его содержание обходится существенно дешевле, чем содержание бензинового автомобиля.

Ещё одна идея, связанная с выработкой электроэнергии для зарядки аккумуляторов, заключается в том, что это будет энергия от альтернативных источников – солнечных элементов, ветровых установок и гидроэлектростанций. И это обещает реальный прорыв к той чистой энергии, о которой мечтали столько поколений жителей планеты.

Как сказано на официальном сайте компании, Tesla позиционирует себя не просто как производитель автомобилей, а как технологическая и дизайнерская компания, фокусирующая свою деятельность на инновациях в области энергии.

Именно поэтому руководство компании решает не единственную задачу – создать электромобиль, а более широкую – создание и внедрение новых типов аккумуляторных батарей для развития энергетики будущего.

Думается, что под такую задачу инвесторы ещё долго будут готовы предоставлять деньги, поскольку её решение действительно сможет изменить образ энергетики – от дымной, шумной и радиационно-опасной к чистой, солнечной, бесшумной и достаточно безопасной.

Машины на электрическом двигателе Tesla это экологичные электромобили с образцовыми техническими характеристиками. Эти машины проезжают до 500 километров на одной зарядке и показывают хорошую динамику в разгоне.

Основатель и генеральный директор Тесла и SpaceX является одной из самых значительных фигур, вкладывающих силы и средства в прогресс человечества и освоение космоса.

Илон (Элон) Рив Маск (англ. Elon Reeve Musk) — канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель, инвестор. Илон Маск — основатель компаний Paypal, SpaceX, Tesla, а также член совета директоров компании SolarCity, основанной его двоюродными братьями.

Как работает электрический автомобиль

Электромобилем является транспортное средство, приводимое в движение одним или несколькими электрическими двигателями. Внешне электрические автомобили выглядят точно также, как и бензиновые.

Все остальные компоненты в электрическом автомобиле практически те же, что и в бензиновом: коробка передач, тормоза, подушки безопасности и т.д.

Тесла автомобиль характеристики

Электромобили массово начали заполнять улицы Нью-Йорка еще 100 лет назад. Но почему они до сих пор не пользуются популярностью во всем мире? Ответ прост – в то время не было достаточно мощных аккумуляторов. С развитием технологий батареи с большой емкостью появились, причем достаточно давно.

Десятки лет назад на различных выставках и в новостных сюжетах начали попадаться на глаза прототипы электрических авто, которые были достаточно эффективными и практичными. Каждая из этих новинок имела что-то уникальное и инновационное, некоторые производители даже запускали их в серийное производство и устанавливали доступную для покупателей цену. Но почему же основным средством передвижения до сих пор остаются автомобили с бензиновыми двигателями?

Все потому, на то время не существовало электромобиля, который бы смог совершить революцию. Все электрокары расхваливались в узких кругах гиков, но не находили признания среди простых людей.

Начало

Сейчас же такой автомобиль-революционер существует. Знакомьтесь — Tesla Model S. Менять мир к лучшему этот полноразмерный пятидверный лифтбек класса люкс начал с 2012 года. Идейным отцом проекта является американский инженер и предприниматель Илон Маск, который еще в 2009 году представил прототип Model S всему миру на Франкфуртском автосалоне.

Сегодня уже мало кто вспоминает, сколько проблем предшествовало этой презентации, компания Tesla Motors была даже на грани банкротства. Однако Маск верил в идею серийного электромобиля до конца, вложил все свои сбережения и смог найти инвесторов. И впоследствии его усилия дали свои плоды: первая ограниченная партия в 1 000 экземпляров стоимостью около $100 тысяч каждый разошлась как горячие пирожки!

Реальность превзошла все ожидания. Впервые за 10 лет существования Tesla Motors получила прибыль, погасила все долги и увеличила объем производства Model S. К этому времени по всему миру ездит около 50 000 этих электрокаров.

Массово-габаритные характеристики Tesla Model S 2013 года / Tesla Model S 2016 года

Масса: 2108 кг
Длина: 4976 мм
Ширина (с учетом боковых зеркал): 1963 мм
Высота: 1435 мм
Колесная база: 2959 мм
Клиренс: 154.9 мм
Объем багажника: 900 литров

Аккумулятор Tesla Model S и его характеристики

В данный электрокар установлен современный литий-ионный аккумулятор имеющий емкость 85 кВт⋅ч или 60 кВт⋅ч (зависит от комплектации). Этого аккумулятора хватает, чтобы преодолеть расстояние равное 426 км и 335 км соответственно. Подобный показатель с легкостью конкурирует с прочими бензиновыми автомобилями сегмента S. Батарея состоит из 16 блоков и располагается вдоль днища автомобиля, что дополнительно повышает торсионную жесткость и безопастость. Таким образом, такое расположение аккумулятора позволяет снизить центр тяжести авто до 45 см.

Тип батареи: литий-ионная
Объем батареи: 85 / 60 кВт⋅ч*
Запас хода до полной зарядки: 426 / 335 км*
Ресурс: 7 лет или 160 тыс. км
Габариты батареи: Длина — 2.1 м, Ширина — 1.2 м, Высота — 15 см
Вес батареи:~450 кг
Время зарядки от бытовой сети переменного тока 110В: за 1 час восполняется 8 км пути
Время зарядки от бытовой сети переменного тока 220В: за 1 час восполняется 50 км пути
Время полной зарядки на станции Tesla Supercharger: 30 минут и бесплатно

Двигатель и трансмиссия Tesla Model S

В электромобиле установлен асинхронный трехфазный электродвигатель переменного тока. Двигатель является собственной разработкой компании Tesla Motors и не имеет аналогов. Электромотор установлен на задний мост автомобиля. Мощность двигателя Tesla Model S в максимальной комплектации — 416 л. с., максимальный (постоянный) крутящий момент — 600 Нм. Электромотор охлаждается при помощи жидкой системы охлаждения.

Кроме того, современный электромобиль имеет надежную трансмиссию от компании Mercedes-Benz, которая приводит автомобиль в движение при помощи одноступенчатого редуктора (одна скорость). Передаточное число редуктора 9.73.

Максимальная скорость: 209 / 201 / 193 км/ч*
Мощность: 416 / 362 / 302 л. с.
Разгон с 0 до 100 км/ч: 4.4 / 5.4 / 5.9 сек*

Подвеска и ходовая часть электромобиля Тесла

Как устроен электромобиль Tesla

Под капотом нет всего того, что мы привыкли видеть в машине с двигателем внутреннего сгорания. Здесь вместо него багажник.

Сзади то же самое. Багажник довольно объемный, при желании здесь можно установить детские кресла, обращенные лицом к стеклу.

Согласно US Environmental Protection Agency (EPA) заряда литий-ионного аккумулятора емкостью 85 кВт⋅ч хватает на 426 км, что позволяет Model S преодолевать наибольшую дистанцию из доступных на рынке электромобилей. Изначально в планах Tesla было начать в 2013 году производство автомобилей с аккумуляторами емкостью 60 кВт⋅ч (335 км) и 40 кВт⋅ч (260 км), однако из-за малого спроса от модели на 40 кВт⋅ч решено было отказаться. Базовая модель S использует жидкостное охлаждение двигателя переменного тока, который производит 362 лошадиных силы.

В основе аккумулятора автомобиля (их 16 блоков) находится около 7 тысяч пальчиковых батареек уложенных с особым распределением положительных и отрицательных контактов, который хранится в секрете.

Заглянем внутрь машины. Вместо привычных приборов на панели, здесь жк монитор, на котором все нужные функциональные кнопки и информация о рабочем состоянии автомобиля.

Как заряжать теслу

Простой ответ — легко и просто.

Простая математика и базовый курс электротехники, 8й класс средней школы.

Помним что мощность выражается в киловаттах и равна силе тока в амперах, помноженной на напряжение в вольтах.

А емкость батарейки теслы равна либо 60 КВт-ч, либо 85 КВт-ч, в зависимости от модификации.

И еще помним что штатное зарядное устройство работает в диапазоне 100-240V 50-60Hz. Проблем с российскими электросетями нет никаких.

Главное три фазы не подать но абстрактный имярек без бойца-электрика с этой задачей не справится, а неумные бойцы-электрики в природе встречаются крайне редко, естественный отбор все дела.

Как собирают автомобиль Tesla

Машины изготавливаются на заводе во Фримонте в США. Как и следовало ожидать от компании Илона Маска, завод Tesla является одним из самых передовых автомобильных заводов в мире. Он оснащен более чем ста роботами.

Чтобы построить новый завод с нуля И́лон Маск решил приобрести старый брошенный автомобильный завод NUMMI, который расположен в городе Фремонт, на Востоке Сан-Франциско. С 1984 по 2010 год этот завод использовался компаниями Toyota и General Motors для производства своих некоторых моделей автомобилей. Завод был куплен компанией Tesla за 42млн. долларов. Завод впервые был построен в 1962 году. Общая площадь завода и прилегающих территорий составляет 153 гектара. Производственная линия Tesla оборудована более чем 150 роботами. Тем не менее роботы здесь делают далеко не все. На заводе работают несколько тысяч человек. Многие части автомобиля, такие как внутренняя отделка, пока могут быть установлены только вручную.

Автопилот Тесла

Недавно вышла новая прошивка Tesla, изюминкой которой стал фактически полноценный автопилот, теперь доступный для всех владельцев Model S и Model X. Тогда мы запечатлели на видео первое в России включение данной функции на дорогах мегаполиса. Конечно, мы не могли не рассказать о ней во всех подробностях — и не нашли ничего лучше, чем проверить автопилот в настоящих “боевых” условиях живого московского трафика.

Автопилот совмещает изображение с четырех камер электромобиля. При этом три из них демонстрируют объекты окружающего мира, которые распознает автопилот, а четвертая — то, что видит пассажир в салоне автомобиля.

Объекты, которые попадают в видимость камер автопилота, выделяются разными цветами. Так, дорожные знаки система видит в фиолетовом цвете, а пешеходов и автомобили — в зеленом.

Также благодаря системе авто самостоятельно замедляет движение, приближаясь к пассажиру, и паркуется.

Тесла автомобиль цена Tesla model

Сколько же стоит электрокар, давайте посмотрим ниже на таблицу и узнаем цену автомобиля Тесла

Цены на электромобили Tesla

Модель	Модификация	Цена
Model S	70D	$85-90 тыс.
Model S	85D	$100-120 тыс.
Model S	90D	$140-160 тыс.
Model X	90D	$190-200 тыс.

Тесла грузовик Tesla Semi на электрической тяге

А вот и ещё шаг в будущее, электромобили шагают вперед и уже начинают завоёвывать под себя рынок грузоперевозок.

Tesla представила свой первый электрический грузовик, который назвали Тэсла Сэми. Презентация состоялась 16 ноября в США (17 ноября по киевскому времени). Новинку традиционно представлял основатель и глава компании Илон Маск.

Как заверяют представители компании, ресурс Tesla Semi составит миллион километров. А это значит, что за свой жизненный цикл грузовик сможет проехать вокруг земного шара 40 раз.

А вот посмотрите ниже фото электрического грузовика Тесла Семи

Весной текущего года Маск заявил, что дебют грузовика намечен на сентябрь. Почему планы были пересмотрены, не уточняется.

Tesla планирует начать продажи электрических грузовиков Tesla Semi фирмам по доставке грузов в 2019 году. Сейчас компания занимается тестированием и усовершенствованием электро грузовиков. В рамках тестирования компания и дальше будет использовать электрические грузовики для доставки собственных грузов.

Устройство аккумуляторной батареи Тесла

В настоящее время батареи для Tesla Model 3 собираются из элементов типоразмера 2170, пришедших на смену предыдущему поколению элементов 18650, которые использовались в электромобилях Тесла (Model S/X).

Следует отметить, что объем цилиндра растет экспоненциально с увеличением радиуса, поэтому даже при небольшом увеличении диаметра (21 мм против 18 мм) и длины (70 мм против 65 мм) батарейки ее емкость становится больше почти на треть.

Дальше мы видим, как после полной разрядки аккумулятора, демонстратор аккуратно вскрывает его, отрезая верхнюю часть. Под ней находится изолятор из синего пластика, который предотвращает замыкание о корпус внутреннего содержимого батареи, собранного в виде рулета. Аналогичный изолятор есть и с противоположного конца элемента. После того, как алюминиевый корпус разрезан, видно, что изнутри он имеет тонкий слой дополнительной изоляции. В верхней части батарейки есть три небольших отверстия для выхода газа при нагревании элемента.

Таким образом, в сравнении с длиной анода и катода ячейки 18650 (61 см), используемой в Tesla Model S, ячейки 21700 получили на 30% больше емкости

История Тесла

Американская автомобильная фирма Tesla была создана в 2003 году в Силиконовой долине Мартином Эберхардом, который работал над усовершенствованием аккумуляторов. Инвесторами фирмы стали Элон Маск от PayPal и Ларри Пейдж с Сергеем Брином от компании Google.

С самого начала фирма Tesla ставила перед собой задачу разработать электромобиль не для узкой группы потребителей, а для всех любителей автомобилей. Внешний облик концептуального электромобиля создали дизайнеры из компании Lotus, поэтому схожесть его экстерьера с Lotus Elise вполне объяснима. Дальнейшее сотрудничество Tesla и фирмы Lotus привело к естественному решению о сборке электромобиля на мощностях Lotus Cars.

Сотрудников по высокотехнологичному оборудованию Мартину Эберхарду хватало в Силиконовой долине, а инженеров по автомобилям приходилось переманивать из компании Lotus.

Руководство Lotus пригрозило закрыть производство электромобиля на своем заводе, и Эберхарду пришлось искать автомобильных инженеров в других местах. К 2007 году уже было собрано несколько родстеров с электромотором, и они были показаны звездной калифорнийской публике.

На смотринах можно было только записаться в очередь на приобретение Tesla Roadster, а проехать несколько сотен метров не разрешалось. Не дали в руки электромобиль даже известному актеру и губернатору Калифорнии в то время Арнольду Шварценеггеру.

Ориентировочная первоначальная цена на родстер составляла 100 тысяч долларов. Динамические характеристики модели Tesla не уступали показателям современного автомобиля, использующего высокооктановый бензин. Двигатель электромобиля мощностью в 250 л.с. выводит родстер на скорость в 100 км/час за 4 с без рева мотора. Без подзарядки родстер Tesla проезжает около 400 км. Кузов электромобиля выполнен из углеволокна.

Купить электромобиль Тесла в Украине и России сегодня стало возможным, особенно если у вас имеется достаточная сумма денежных знаков

Как поставить электромобиль на учет в Украине

Правила государственной регистрации транспортных средств, утвержденные постановлением Кабмина от 7.09.1998 г. № 1388, одним из документов, подтверждающих правомочность приобретения ТС и являющихся основанием для его постановки на учет в органах ГАИ, определяют удостоверение таможенного органа о регистрации транспортного средства (грузовая таможенная декларация – для юридических лиц).

Постановка электрокара на учет в России

Читайте также: