Pentru a intelege istoria masinilor electrice este necesar sa vorbim despre dezvoltarea si aparitia tuturor vehiculelor din ziua de azi.
La inceputul secolului 20, principalul mijloc de transport era calul, insa pe masura ce veniturile oamenilor au crescut si tehnologiile disponibile au avansat, unii oameni au inceput sa experimenteze noi mijloace de transport.
In acel moment benzina, aburul si energia electrica erau toate disponibile, fiecare concurand pentru a domina piata acelei perioade.
Tehnologia pe aburi a fost bine pusa la punct in acea perioada si a fost in general inteleasa si de incredere de catre public. La urma urmei, dovedise ca merita sa alimenteze fabrici, mine, trenuri si nave. Parea o progresie naturala construirea unor forme mai mici de transport care sa foloseasca motoare cu aburi.
Unele vehicule autopropulsate au existat de la sfarsitul anilor 1700 (tricicleta cu aburi a lui Nicholas Cugnot), dar aceasta tehnologie nu a fost dezvoltata cu adevarat pana la sfarsitul anilor 1800.
Dampfwagen-ul cu abur a lui Cugnot este acceptat ca fiind primul automobil din lume.
Dar a existat o problema, motoarele cu aburi aveau nevoie de un timp indelungat de incalzire (aproximativ o ora) si aveau o autonomie scazuta, sa nu mai spunem ca trebuiau in permanenta alimentate cu apa.
Cum functioneaza o masina electrica?
Masinile electrice functioneaza prin utilizarea unui motor electric in locul unui motor cu ardere interna cum este cazul masinilor alimentate cu benzina. In majoritatea cazurilor, masinile electrice folosesc un acumulator de tractiune mare pentru a alimenta motorul.
Acest acumulator se incarca prin conectarea la o statie de incarcare sau la o priza special conceputa la domiciliul proprietarilor de masini electrice.
Intrucat vehiculele electrice functioneaza cu energie electrica, nu au evacuare si nu contin piese precum pompa de combustibil, conducta de combustibil, carburator, rezervor sau orice alte piese ce sunt indispensabile unui vehicul alimentat cu combustibil.
In general, vehiculele electrice sunt compuse dintr-o serie de componente de baza. Unele dintre acestea sunt:
1. Bateria auxiliara
La majoritatea vehiculelor electrice, bateria auxiliara ofera energie electrica pentru pornirea motorului si alimentarea accesoriilor vehiculului, precum ceasul. Aceasta baterie nu trebuie confundata cu bateria principala.
2. Port de incarcare
Energia stocata intr-o baterie nu poate dura la nesfarsit si trebuie incarcata din cand in cand. Aici isi intra in rol portul de incarcare, care permite vehiculului electric conectarea la o sursa de alimentare externa.
3. Convertor DC
In mod normal bateria principala va avea o tensiune mai mare fata de celelalte componente ale vehiculului. Acest dispozitiv converteste curentul continuu de tensiune mai mare intr-o tensiune mai mica pentru o utilizare sigura.
4. Motor electric de tractiune
Deoarece vehiculul trebuie sa se deplaseze, este necesara o componenta pentru a converti electricitatea in forta de rotatie pentru a misca rotile. Aici intervine motorul de tractiune.
Unele vehicule au si functii de regenerare a energiei la roti, pentru a recupera o parte din energia pierduta.
5. Incarcatorul de la bord
Deoarece energia electrica din surse externe este de obicei de curent alternativ, acest dispozitiv il transforma in curent continuu pentru a fi utilizat la incarcarea bateriei. De asemenea, este utilizat pentru a monitoriza caracteristicile bateriei, cum ar fi tensiunea, curentul , temperatura si starea de incarcare in timp ce bateria se incarca.
6. Controler electronic de putere
Acest dispozitiv gestioneaza fluxul de energie electrica livrat bateriei si controleaza viteza motorului electric de tractiune.
7. Sistemul de racire
Acest sistem mentine o temperatura adecvata de functionare a motorului cat si a altor componente.
8. Pachetul de baterii de tractiune
Acesta este “rezervorul de combustibil” al unui vehicul electric si este sursa de energie electrica utilizata pentru a rula majoritatea celorlalte componente din vehicul.
9. Transmisia electrica
Acest dispozitiv transfera puterea mecanica de la motorul de tractiune pentru a pune in miscare rotile unui vehicul electric.
Otto, Diesel, Benz si Ford
Motorul in 4 timpi care este popular si in zilele noastre, a fost conceput in anul 1862 de catre Nikolaus Otto, in timp ce motorul diesel a fost inventat de catre Rudolf Diesel in anul 1893. Putin mai tarziu, Karl Benz si-a conceput primul vehicul in anul 1886 iar Ford Model T a devenit primul automobil produs in masa la inceputul anilor 1900.
In ciuda puterii si utilitatii pe care motoarele cu ardere interna o aveau, mai ales in comparatie cu cele pe aburi, acestea aveau si anumite probleme.
Nu erau foarte usor de condus, avand nevoie de un efort destul de mare pentru a schimba vitezele si mai ales pentru a porni motorul. Erau masini foarte puternice si fumul de evacuare era unul consistent si nu tocmai pe placul tuturor.
La toate aceste probleme exista o singura alternativa, masina electrica. Aceasta nu avea problemele evidentiate mai sus, era silentioasa, usor de manevrat si nu avea emisii nocive. Asadar masinile electrice erau o inventie de top ca alternativa la cele cu ardere interna si cele pe abur.
Una dintre primele masini practice a fost creata de inventatorul britanic Thomas Parker in jurul anului 1884 iar in anul 1888 a fost produs in Germania, Flocken Elektrowagen.
Din pacate, drumurile extraurbane erau foarte proaste la acea perioada si era destul de greu ca masinile sa se aventureze la un drum in afara orasului.
La acea vreme, producatorii de vehicule au vazut un potential in masinile electrice si au inceput sa le experimenteze. Un exemplu remarcabil a fost fondatorul Porsche, Ferdinand Porsche, care si-a dezvoltat faimosul P1 in 1898.
Thomas Edison si-a pus amprenta serios in constructia masinilor electrice, crezand in superioritatea lor fata de alte vehicule si a lucrat pentru a dezvolta baterii mai performante. Henry Ford fiind si prieten cu Edison, a colaborat cu el in jurul anului 1914 pentru a explora optiunile masinilor electrice si sa le faca sa aiba un pret mai redus.
In mod ironic sau poate intentionat, modelul T creat de Ford a fost produs in masa si era aproape de 3 ori mai ieftin fata de celelalte vehicule electrice existente atunci pe piata. In anul 1912, modelul T de la Ford costa in jur de 650 dolari, in timp ce celelalte vehicule aveau un pret in jurul a 1750 de dolari.
Vehiculele electrice au primit o lovitura de gratie atunci cand sistemele rutiere au fost imbunatatite si au inceput sa fie descoperite rezerve abundente de titei.
Acesti factori si nu numai au dus la scaderea de pe piata a vehiculelor electrice si aproape au disparut in jurul anului 1935. Batalia parea castigata cu siguranta de catre vehiculele alimentate cu combustibil, cel putin pentru urmatorii 30 de ani, pana la criza petrolului din anii 1970.
Cine a fabricat prima masina electrica?
Ca si la vehiculele cu ardere interna, nu a existat un singur inventator al masinilor electrice. Aparitia si dezvoltarea lor ar trebui considerate mai degraba ca o serie de descoperiei si inventii, care in cele din urma, s-ar “uni” in ceea ce numim azi masina electrica.
Descoperirea energiei electrice pe de-o parte si o baterie reincarcabila fiabila pe de alta parte au stat la baza constructiei unei masini electrice.
Anyos Jedlik, un inventaor maghiar, a dezvoltat un motor electric in anul 1828. Folosind aceasta noua inventie el a dezvoltat si o dovada a conceptului pentru utilizarea energiei electrice ca si mijloc de transport prin construirea unui vehicul.
Putin mai tarziu, in 1834, Vermont Blacksmith, Thomas Davenport, a construit un alt model de vehicul electric ce putea circula pe o pista electrica.
Oricat de impresionante erau acestea le lipsea o sursa de energie reincarcabila si prin urmare aveau o utilitate limitata de transport. Lumea a trebuit sa astepte pana in anul 1859, cand fizicianul francez Gaston Plante a inventat baterie cu plumb.
Tehnologia a fost imbunatatita in continuare de catre un alt francez, Camille Alphonse Faure, care in 1881 a marit semnificativ capacitatea bateriei, astfel s-a ajuns la producerea de baterii la scara industriala.
Cand au fost inventate masinile electrice?
Dupa cum am vazut, crearea masinii electrice a fost mai mult o serie de evenimente decat un eveniment specific. Asadar exista cativa pretendenti pentru primele masini electrice, in functie de ideea dumneavoastra despre ce constituie un vehicul electric complet format.
O dezvoltare interesanta la masinile electrice a fost realizata in 1834 de profesorul Sibrandus Stratingh din Groningen, Olanda.
Acesta impreuna cu asistentul sau au creat un vehicul electric la scara mica, alimentata de celule primare neincarcabile. Din pacate Stratingh nu a putut sa-si dezvolte masina mai departe doarece s-a stins din viata la scurt timp dupa inventie, in anul 1841.
Putin mai tarziu, in anul 1867, inventatorul austriac Franz Kravogl si-a expus prototipul masinii sale la Expozitia Mondiala de la Paris. Era un vehicul cu 2 roti cu un motor electric dar nu era foarte fiabil pentru a fi condus.
In 1881, Gustave Trouve a testat un vehicul cu 3 roti de-a lungul strazilor Parisului. Acesta a fost primul motor electric extern ca mecanism de deplasare al triciclului sau cu pedala Coventry-Rotary. Desi aceasta nu a fost o inventie cheie catre o masina electrica completa.
Abia in 1884, inventatorul britanic, Thomas Parker (care a facut si o retea elecrica subterana in Londra) a construit prima masina electrica de productie. Parker si-a alimentat masina folosind propriile baterii reincarcabile de mare capacitate special concepute.
Primul vehicul electric de succes, The Electrobat, a fost dezvoltat de inginerul mecanic Henry G. Morris si chimistul Pedro G. Salom in anul 1894, in Pennsylvania. Acesta era un dispozitiv lent si greoi, cu roti din otel pentru a putea sustine greutatea sa si a unei baterii mari de plumb.
Tot in SUA, William Morrison din Des Moines, Iowa, a dezvoltat o masina electrica unde incapeau 6 pasageri si era capabila sa atinga 23 km/h.
In 1895 consumatorii au inceput sa observe aceasta noua tehnologie dupa introducerea de catre A. L. Ryker a tricicletelor electrice in SUA.
Diversi alti inventatori si ingineri au dezvoltat o serie de alte modele in aceasta perioada, culminand cu o masina electrica care a stabilit un record mondial de viteza pe 18 decembrie 1898.
Dupa aceste evolutii, tehnologia masinilor electrice a inflorit, a fost epoca de aur pentru tehnologie. Drept urmare, interesul pentru masinile electrice a crescut pe parcursul anilor 1890 si inceputul secolului 20.
Taxiurile electrice au inceput sa fie disponibile in anul 1897 datorita lui Walter C. Bersey care avea o companie de taxi la acea vreme in Londra.
In ciuda avantajelor fata de masinile pe benzina de la acea vreme, o lipsa de infrastructura electrica a impiedicat adoptarea in masa de catre consumatori. De fapt, acest lucru a marcat declinul masinilor electrice pe masura ce au inceput sa fie eclipsate de catre masinile cu motor cu ardere interna, mai ales dupa ce au fost descoperite depozite mari de petrol.
Pana in anul 1910, majoritatea producatorilor de masini electrice au iesit din afacere sau au oprit complet productia. Tehnologia a persistat pentru utilizari de specialitate, cum ar fi stivuitoarele sau masinile de golf, dar vehiculele electrice au ramas in general in umbra pana la renasterea lor mai tarziu in secolul 20.
Prima masina electrica a celor de la General Motors
Desi General Motors a experimentat cu vehicule electrica inca de la mijlocul anilor 1960, cu conceptul lor de masina, Electrovair, acest vehicul nu a ajuns niciodata la productia in seria. Electrovair se baza pe Corvair ( model din 1966) si a fost alimentat folosind un pachet de baterii argint-zinc ce putea livra 532 de volti.
Dupa cateva decenii General Motors a decis sa incerce iar. Prima lor masina electrica de epoca moderna, General Motors EV1, a fost dezvoltata la mijlocul anilor 1990. EV1 a fost prima masina electrica fabricata in serie de catre un producator important de masini.
Aceasta masina a castigat cateva premii si anume:
- a fost primul vehicul General Motors proiectat de la zero ca EV
- EV1 a fost primul si singurul autoturism comercializat sub marca General Motors si nu una dintre diviziile sale
Decizia lui General Motors de a proiecta si construi EV1 a fost inspirata in mare parte de California Air Resources Bord (CARB), care a adoptat un mandat ce impunea producatorilor americani importanti sa dezvolte vehicule cu emisii 0 daca doreau sa-si continue comercializarea bunurilor in stat.
Cand a fost fabricata prima masina de catre Tesla?
Tesla Motors a produs prima masina electrica, Roadster, in anul 2008. Acest vehicul a reprezentat o revolutie in epoca moderna a vehiculului electric si a oferit o tehnologie de ultima generatie a bateriei si un sistem de propulsie electric.
Roadster-ul a fost un vehicul electric cu baterie (BEV) si a fost primul autoturism legal, de serie, complet electric, care a folosit vreodata o baterie litiu-ion ca sura de energie. Este de asemenea, prima masina complet electrica capabila sa parcurga mai mult de 320 km cu o singura incarcare. De asemenea poate sa atinga o viteza maxima incredibila, 200 km/h.
Este si prima masina de productie ce a fost lansata in spatiu. In februarie 2018, a servit ca o sarcina utila pentru zborul de testare Falcon Heavy. Un manechin imbracat intr-un costum spatial, supranumit Starman, a ocupat scaunul soferului.
Intre anii 2008-2012, au fost vandute peste 2450 de Roadster in peste 30 de tari in intreaga lume.
Cine a facut prima masina hibrida?
Un raspuns care sta pe buzele tuturor, ar fi Toyota Prius. Nu? Din pacate nu este raspunsul corect. Conform inregistrarilor, primul vehicul electric a fost dezvoltat mult mai devreme. In anul 1889, un autotren hibrid benzina-electric a fost conceput de William H. Patton.
Desi nu este o masina conform definitiei noastre, este totusi un concept foarte interesant.
Putin mai tarziu, in anul 1901, in timp ce lucra la fabrica de autocare Lohner, Ferdinand Porsche si-a dezvoltat Mixte-ul. Acesta a fost o versiune hibrida cu tractiune integrala a caruciorului electric “System Lohner-Porsche” care a fost prezentata la Targul Mondial din Paris.
Mixte este considerat pe scara larga ca fiind primul autoturism hibrid din lume. Prototipurile initiale ale acestui model aveau tractiune pe doua roti, erau alimentate cu baterii si aveau 2 motoare montoate pe butucul rotilor din fata.
Unii spun ca onoarea primul hibrid ar fi a unui automobil dezvoltat in 1905 de Henri Piper, un inventator germano-belgian. Acesta si-a produs propriul vehicul hibrid care era alcatuit dintr-un motor electric si un generator, baterii si un motor mic pe benzina.
Sursa foto: wikipedia.org, knowledge.wharton.upenn.edu, en.wikipedia.org, commons.wikimedia.org, upstation.asia, adictamente.blogspot.com, mycarquest.com, sportscarmarket.com, researchgate.net
