Besikartojanti istorija: nustebsite, kada iš tikrųjų buvo išrasti elektromobiliai

Liaudies išmintis perspėja – nebandykite išrasti rato, nes jis jau išrastas. Ši taisyklė itin aktuali ir kalbant apie daugumą šiandieninių automobilių pramonę neva drebinančių revoliucinių naujovių ir technologinių sprendimų – pasirodo, jie iš naujo kuriami (ar bent jau tobulinami) jau ne pirmą kartą.

Vieni savo laiku buvo pernelyg modernūs, kitaip tariant, pralenkė laiką. Kiti paprasčiausiai nepasiteisino, nepavyko, neprilipo. Kad ir kokios bebūtų tų pirmųjų kartų priežastys ir pasekmės, šiandien dalis jų atrodo pakankamai pažangūs pabandyti dar kartą, rašo autoevolution.com.

Autonomiški automobiliai

Kone kiekvienas save gerbiantis automobilių gamintojas šiandien kliedi apie autonomiškus automobilius ir jų technologiją. Manote, kad tokie savarankiški automobiliai – XXI amžiaus sumanymai? Labai klystate. Pasirodo, pirmą kartą apie tai rimtai imta svarstyti dar 1964 metais. Tai buvo projektas „Stanford Artificial Intelligence Laboratory Cart“. Taip, ši keista transporto priemonė negalėjo vežti keleivių. „Stanford Cart“ – golfo automobilio dydžio transporto priemonė, belaidžiu ryšiu ir įdiegta kamera sujungta su netoliese esančiu kompiuteriu.

Stanfordo universiteto dirbtinio intelekto laboratorijos kūrėjų projektas buvo skirtas aplinkos stebėjimui – šis automobiliukas gebėjo važinėti aplinkui ir specialia jame įdiegta kamera filmuoti bei fotografuoti aplinką, o duomenis siųsti į kompiuterį apdorojimui. Atlikęs gautų duomenų analizę, kompiuteris parengdavo kažką panašaus į 3D formato aplinkos žemėlapį, kurį persiųsdavo atgal savarankiškai važinėjančiam automobiliui.

Akivaizdu, kad proceso būta ilgo ir gana sudėtingo – o viskas dėl vos 60 centimetrų ilgio atkarpos. Kita vertus, štai jums paaiškinimas, kodėl autonomiškos transporto priemonės ir po šiai dienai dar nevažinėja mūsų keliais ir gatvėmis. Pasirodo, viskas nėra jau taip paprasta.

Elektriniai automobiliai

Prisimenate bendrovę „Better Place“? Tam tikra prasme savo laiku ji buvo daug žadantis startuolis, kuriam prognozuota itin šviesi ateitis. Kodėl? O gi dėl tuo metu sensacijai prilygusios idėjos – elektros baterijų keitimo technologijos. Visai neseniai verslininkas Elonas Muskas ėmėsi iš naujo vystyti spartaus elektrinių automobilių baterijų keitimo stotelių idėją, nors tokiam sumanymui galiausiai gali pakišti koją „Tesla“ vystomas „Supercharger“ elektrinių automobilių įkrovimo stotelių tinklas.

Baterijų keitimo technologijos principas labai paprastas: tereikia pastatyti savo elektrinį automobilį virš automatinės ar rankiniu būdu valdomos sistemos, kuri atveria transporto priemonės vidų, išima nebetinkamą bateriją ir pakeičia ja pilna.

Pats procesas turėtų užtrukti daugmaž tiek pat kiek ir paprasčiausias apsilankymas degalinėje įsipilti kuro, tad privalumai matomi plika akimi. Trumpai tariant, jeigu bus parūpinta pakankamai tokių skubaus baterijų keitimo stotelių ir jos bus pritaikytos visiems be išimties elektriniams automobiliams, nerimas dėl to, kiek kilometrų pilna baterija gali įveikti tokia transporto priemonė, liks kažkur istorijos puslapiuose.

Kalbant apie praeitį, pirmą kartą tokia mintis šovė ne „Better Place“ ir ne „Tesla“. Tiesą sakant, ši technologija senesnė nei kai kurie automobilių gamintojai. Dar XIX amžiaus paskutinį dešimtmetį nieko nestebino nei elektriniai, nei garo automobiliai. Viena amerikiečių taksi bendrovė netgi turėjo ne vieną elektrinį automobilį su keičiamomis baterijomis.

Trumpai tariant, po tam tikro kiekio iškvietimų, toks automobilis būdavo grąžinamas į vadinamąją bazę, kur nebetinkama švino ir rūgšties baterija būdavo operatyviai vos per kelias minutes pakeičiama nauja. Deja, po mažiau nei dešimtmečio Niujorko bendrovė „Electric Vehicle Company“ susidūrė su labai rimtais finansiniais sunkumais ir veiklą nutraukė.

Iš dalies toks likimas ištiko tiek elektrinius, tiek garų principu varomus automobilius po truputį pakeitus tradiciniais benzininiais ir dyzeliniais, kuriuos degalais užpildyti tapo paprasta kone prie kiekvieno kampo.

Viešos elektrinių automobilių įkrovimo stotelės

Jeigu kalbėtume apie elektrinius automobilis ir jų pradinę sėkmę rinkoje, ar kam nors šautų į galvą pasidomėti, kaip jie įkraunami (juk visada nestigo nerimaujančių, kiek toli galima nuvažiuoti įkrovus tokią transporto priemonę ir nesibaiminant, kad pasiekti kelionės tikslo visgi nepavyks)? Paaiškėjo, kad praktiškai visi iki vieno elektra varomų transporto priemonių gamintojai dar XIX amžiaus pabaigoje ir pačioje XX amžiaus pradžioje turėjo ištobulinę savą šios problemos sprendimo metodiką.

Dažniausiai buvo siūloma įsigyti arba išsinuomoti tokio automobilio įkrovimo sistemą. Įdomu tai, jog iš esmės jos pernelyg nesiskiria nuo tų, kurias „Supercharger“ tinkle siūlo „Tesla“ – kitaip tariant, obuolys nuo obels nuriedėjo netoli.

Kai kurie elektrinių automobilių pardavėjai turėjo specialias stotelės, kur savininkai galėjo įkrauti savo transporto priemones – atvažiuodavo ir jas palikdavo. Kiti siūlė kiek kitokį variantą: elektrinių automobilių savininkai atvažiuodavo į vietą, darbininkai išimdavę baterijas, jas vienu metu įkraudavo, o tada įdėdavo atgal.

Nė vienas iš šių dviejų sprendimų esminio klausimo, kaip įkrauta baterija įveikti kuo didesnį atstumą, deja, išspręsti nepadėjo. Taigi atsirado trečias variantas – elektrinių automobilių savininkams imta siūlyti galimybė įsigyti asmeninę įkrovimo stotelę.

Ir to buvo per maža, tad „General Electric“ sukūrė stebėtinai nemenko susidomėjimo sulaukusį visiems prieinamą įkrovimo stotelių tinklą, kurio esminis elementas buvo kažkas panašaus į savotišką elektros hidrantą. Jie iš pirmo žvilgsnio priminė telefono būdeles ir buvo įprastai įkurdinami urbanistinėje aplinkoje, kur elektrinių automobilių savininkai galėdavo palikti savo transporto priemonę krautis, o patys kad ir pasivaikščioti po parduotuves ar išgerti kavos.

Remiantis turimais duomenimis, kWh elektros kainuodavusi 10 amerikietiškų centų. Kodėl tokių būdelių nebeliko? Ekspertai beda pirštu į vidaus degimo variklius ir tokią elementarią priežastį kaip pasaulinio įkrovimo lizdų standarto stygius. Tai reiškia, kad viešai prieinamomis įkrovimo stotelėmis galėjo laisvai naudotis tik konkrečių elektrinių automobilių savininkai. Panaši situacija ir dabar – „Nissan Leaf“ turėtojui iš „Supercharger“ stotelės menka nauda.

Atsijungiantys variklio cilindrai

Yra nemažai manančių, kad technologija, leidžianti daugiacilindriam varikliui kuo puikiausiai dirbti dalį cilindrų atjungus, pirmą kartą panaudota XXI amžiaus pradžioje, o pirmasis to įrodymas – 2005 metų „Chrysler 300C“. Yra ir tvirtinančių, kad technologija kiek senesnė – esą debiutavo 2001 metais „Mercedes-Benz“ S600 ir CL600 modeliuose. Ir vieni, ir kiti apmaudžiai klysta. Pati idėja, kaip variklį paversti dar ekonomiškesniu atjungus dalį motoro cilindrų jam dirbant, kilo žymiai anksčiau.

1981 metais „Cadillac“ pristatė naujieną – inovatyvų variklį L62 V8-6-4. Bendrovė taip aklai įtikėjo šia savo technologija, jog ją įdiegė visuose „Cadillac“ modeliuose (išskyrus „Seville“).

Siekiant atitikti CAFE variklio ekonomiškumui keliamus reikalavimus ir neprarasti V8 komponuotės, nuspręsta kurti naują technologiją, kuria tapo V8-6-4, o projekto vystymo partneriu pasirinkta bendrovė „Eaton Corporation“. Variklio cilindrų atjungimo sistema pavadinta „Modulated Displacement“. Varikliui dirbant nedidelių apsukų režimu (o tokiu režimu motorai dirba daugiau nei pusę veikimo laiko), sistema atjungia du ar keturis cilindrus.

Panašias sistemas bandė „Alfa Romeo“ ir „Mitsubishi“, tačiau galiausiai jos pasirodė ne tokios veiksmingos ir patikimos, kaip norėtųsi. Nepaisant to, automobilių gamintojai išjungti variklio šiuo klausimu neketina ir toliau investuoja į tokių technologijų vystymą.

Tolygus stabdymas ir „e-CVT“

Apie šią technologiją imta kalbėti maždaug tuo metu, kai pasirodė modernieji hibridiniai ir elektriniai automobiliai, tiesa? Netiesa. Patys pirmieji elektra varomi automobiliai, pavyzdžiui, 1904 metų „Baker Electric Runabout“, taip pat naudojo tiems laikams gana sudėtingą tolygaus laipsniško stabdymo sistemą, kuriai veikiant, arba dalis kinetinės stabdymo energijos grįždavo į bateriją, arba tiesiog stabdymas tapdavo ekonomiškesnis ir sklandesnis.

Pradedant vadinamosios „e-CVT“ (angl. Electronic Continuous Variable Transmission) transmisijos pavyzdžiu, ši inovatyvi sistema buvo naudojama įvairiuose prabangiuose hibriduose (pavyzdžiui, iš 1915-1922 metų „Owen Magnetic“). Ji buvo grįsta panašiu elektromagnetiniu principu, koks buvo taikomas to meto karo laivuose. Trumpiau tariant, vidaus degimo variklis neturėjo tiesioginio ryšio su ratais.

Kaip ir dabartiniame „Toyota Prius“ įdiegtame „e-CVT“, elektrinis motoras sujungtas su variklio generatoriumi. Būtent jis ir gamina energiją pavaros sistemai ir, galiausiai, ratams. Automobilio greitis buvo kontroliuojamas ne greičio pedalu, o nedideliu svertu, užtikrinusiu, kad elektrinis motoras pagal poreikius koreliuotų greitį su vidaus degimo varikliu.