Забытое искусство электромобилей

Хотя электроавтомобили были одним из самых ранних изобретений, мода на них прошла быстро. Развитие электричества как источника энергии для человечества проходило с большими противоречиями.

Томас А. Эдисон был первым, кто начал продавать электросистемы (т.е. электрогенераторы) имеющие какую-то коммерческую ценность. Его исследования и изоретательский талант позволили развить системы постоянного тока. Этими системами оборудовались суда, муниципалитеты начинали освещать улицы. В то время Эдиссон был единственным источником электричества!

В то время как коммерциализация электричества набирала оборотов Эдиссон нанял человека, явившего миру невиданный ранее научный талант и развившего совершенно новые подходы к электроэнергии. Этим человеком был иностранец Никола Тесла. Его разработки затмевали даже самого Эдиссона! В то время как Эдиссон был великим экспериментатором, Тесла был великим теоретиком. Постоянные эксперименты Эдиссона его несколько раздражали.

Тесла предпочитал математически рассчитывать возможность какого-то процесса, чем сразу хвататься за паяльник и постоянно эксперименторовать. Так, однажды, после очередного горячего спора, он покинул лабораторию Эдиссона в West Orange, New Jersey.

Работая самостоятельно Тесла продумал и создал первый генератор перменного тока. Он, и только он, является ответственным за все преимущества, которыми мы наслаждаемся сегодня благодаря электроэнергии переменного тока.

Рассерженный Эдиссоном в самом начале 1900-х Тесла продал свои новые патенты Джорджу Вестингаусу за 15 млн. долларов. Тесла стал полностью независимым после чего продолжил исследования в своей лаборатории на 5-й Авеню в Нью-Йорке.

Джордж Вестингаус начал торговать этой новой системой электрогенераторов создавая конкуренцию Эдисону. Вестингаус одержал победу, благодаря очевидному преимуществу новых генераторов по сравнению с менее эффективными генраторами Эдиссона. Сегодня переменный ток - единственный источник электричества мирового потребления и, пожалуйста, помните, Никола Тесла - человек который сделал его доступным для людей.

Теперь, что касается раннего становления электромобилей. Электромобиль имеет ряд преимуществ которые шумные, капризные, дымные автомобили с двигателями внутреннего сгорания предложить не могут.

Прежде всего - абсолютная тишина которая сопровождает ваз при поездке в электромобиле. Не имеется даже намека на шум. Только поворот ключа и нажатие на педаль - как транспортное средство начинает немедленно двигаться. Никакого дребезжания в начале, никакого переключения скоростей, никаких топливных насосов и проблем с ними, никаких уровней масла и т.п. Просто поворот выключателя и вперед!

Второе - это ощущение мощности и покорности двигателя. Если хотите увеличить скорость - просто давите на педаль, и никаких рывком при этом. Отпускаете педаль и транспортное средство немедленно замедляется. Вы всегда полностью контролируете управление. Не трудно понять, почему эти транспортные средства были так популярны на рубеже веков и почти до 1912.

Большим неудобством этих автомобилей был их диапазон и потребность в перезарядке каждой ночью. Все эти электрические транспортные средства использовали ряд батарей и двигатели постоянного тока. Батареи требовали перезарядки каждую ночь и диапазон перемещения был ограничен приблизительно 100-ней миль.

Это ограничение не было серьезным в начале этого столетия. Доктора начали выезжать на вызова на электрических автомобилях потому что они больше не нуждались в лошадях всего лишь поключить автомобиль в электрическое гнездо на ночь! Никакие перемещения не мешают получать чистую прибыль.

Многие из больших универмагов в столичных областях начали использовать электромобили для доставки товаров. Они были тихими и не испускали никаких загрязнителей. Обслуживание электромобилей было минимальным. Городская жизнь обещала большое будущее электромобилю. Однако, обратите внимание, все электромобили работали на постоянном токе.

Произошли две вещи, которые положили конец популярности электромобиля. Каждый подсознательно жаждал скорости, которая захватила всех автоэнтузиатов той эры. Каждый изготовитель стремился показать как далеко его автомобиль может ехать и какова его наивысшая скорость.

Построенная Полковником Вандербилтом первая твердая гоночная круговая орбита с прямолинейными секциями в Лонг Айленде стала воплощением страсти "красивой жизни". Газеты постоянно печатают сводки о новых рекордах в скоростях. И, конечно, изготовители автомобилей были скоры на руку, чтобы извлечь свою выгоду из рекламного эффекта этих новых пиков скорости. Все это создавало имидж электромобилей как транспортных средств для старых леди или отставных джентельменов.

Электрические транспортные средства не могли достигать скоростей 45 или 50 миль в час. Этого не выдежали бы их батареи. Максимальные скорости от 25 до 35 миль в час. могли поддерживаться на мгновение или около этого. Обычно, крейсерская скорость - в зависимости от условий движения, была от 15 до 20 миль в час. Для стандартов годов от 1900 до 1910, это была приемлемая скорость, чтобы получать удовлетворение от электрического транспортного средства.

Пожалуйста обратите внимание, что ни один из изготовителей электрических автомобилей никогда не использовал ГЕНЕРАТОР постоянного тока. Это позволило бы подпитывать небольшим зарядом батареи, во время движения и таким образом увеличивать дальность его пробега. Это рассматривалось как некоторое подобие вечного двигателя и конечно считалось абсолютно не возможным! Фактически, генераторы постоянного тока могли бы успешно работать и помочь выживанию электромобилей.

Как было упомянуто ранее, электрооборудование переменного тока Г. Вестингауса, продавалось распространялось по стране. Более ранние системы постоянного тока удалялись и игнорировалось. (В качестве любопытного замечания: Объединенная Компания Эдиссона в Нью-Йорке все еще использует один из генераторов постоянного тока Эдиссона установленных на его 14-й электростанции и он все еще работает!)

Приблизительно в указанное время, другая гигантская корпорация была сформирована и вступила в производство оборудования переменного тока - Дженерал Электрик. Это положило абсолютный конец для систем электропитания Эдисона как коммерческих средств производства и распределения электроэнергии.

Электрические автомобили не были приспособлены, чтобы размещать на них многофазные двигатели (переменного тока), так как они использовали батареи в качестве источника мощности, их исчезновение было предрешено. Никакая батарея не может производить переменный ток. Конечно, мог бы использоваться конвертер для преобразования тока в переменный, но размер соответствующего оборудования в то время был слишком большим, чтобы размещать его на автомобилях.

Итак, окло 1915 года, электрический автомобиль канул в лету. Правда, United Parcel Service все еще использует несколько электрических грузовиков в Нью-Йорке сегодня, но большая часть их транспортных средств использует бензин или дизельное топливо. Сегодня электромобли мертвы - они рассматриваются как динозавры прошлого.

Но, позвольте нам на секунду остановиться, чтобы рассмотерть преимущества использования электроэнергии как средства передвижения транспортных средств. Обслуживание их абсолютно минимально. Масло почти не требуется для двигателя.

Не имеется никакого масла, чтобы заменять, никакого радиатора, чтобы чистить и заполнять, никаких передач, чтобы загрязняться, никаких топливных насосов, никаких водных насосов, никаких проблем с корбюратором, никаких кривошипно-шатунных механизмов, чтобы гнить или заменять и никаких загрязнений, испускаемых в атмосферу. Разве это не тот ответ, который все вроде бы ищут!

Поэтому, эти две проблемы, стоящие перед нами, невысокая скорость с небольшим расстоянием передвижения и замена постоянного переменным током сегодня уже могут быть решены. При сегодняшних технологиях это уже не кажется непреодолимым. Фактически, эта проблема уже была решена в прошлом. Отдаленном прошлом. И не очень отдаленном. Стоп! Задумайтесь над сказанным на несколько мгновений прежде чем продолжать!

Несколько ранее в этой статье, я упомянул человека, Николу Тесла и заявил, что он был самым большим гением, который когда-либо жил. Американское Патентное бюро имеет 1,200 патентов, зарегистрированных от имени Николы Тесла, и, по оценкам, он мог запатентовать дополнительно 1,000 или около этого из памяти!

Но вернемся к нашим электромобилям - в 1931, при финансировании Pierce-Arrow и George Westinghouse. В 1931 Pierce-Arrow была отобрана, чтобы быть проверенной в фабричных территориях в Buffalo, N.Y. Стандартный двигатель внутреннего сгорания был удален и 80 л.с. 1800 об/мин электродвигатель, был установлен на муфту к передаче. Двигатель переменного тока имел длину 100 см. и 75 см. в диаметре. Энергия, которая его питала, находилась "в воздухе" и никаких больше источников питания.

В назначенное время, Никола Тесла прибыл из Нью-Йорка и осмотрел автомобиль Pierce-Arrow. Затем он пошел в местный радио магазин и купил 12 радиоламп, провода и разные резисторы. Коробка, имела размеры длиной 60 см., шириной 30 см. и высотой 15 см. Укрепив коробочку сзади за сиденьем водителя он присоединил провода к безщеточному двигателю воздушного охлаждения. Два стержня диаметром 0.625 мм. и около 7,5 см. длинной торчали из коробки.

Тесла занял водительское место, подключил эти два стержня и заявил, "Теперь мы имеем энергию". Он нажал на педаль и автомобиль поехал!

Это транспортное средство приводимое в движение мотором переменного тока развивало до 150 км/ч и обладало характеристиками лучшими, чем любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания на то время! Одна неделя была потрачена на испытания транспортнго средства. Несколько газет в Буффало сообщили об этом испытании.

Когда спрашивали: "откуда берется энергия?", Тесла отвечал: "Из эфира вокруг всех нас". Люди поговаривали, что Тесла был безумен и так или иначе в союзе со зловещими силами вселенной. Тесла это рассердило, он удалил таинственную коробку с транспортного средства и возвратился в свою лабораторию в Нью-Йорке. Его тайна ушла вместе с ним!

Здесь хотелось бы заметить, что обвинения в магии постоянно сопровождали деятельность Теслы. Его лекции в Нью-Йорке пользовались большой популярностью, причем приходили люди далекие от физики. И не только потому что Тесла обладал способностью объяснять физические законы простым человеческим языком аналогий, но скорее потому, что во время лекций он демонстрировал эксперименты, которые даже сегодня могли бы вызвать удивление у студентов факультетов радиоэлектроники, не то что у простых обывателей.

Например Тесла доставал из своего портфеля небольшой трансформатор, работающий при высоковольтном напряжении и переменном токе высокой частоты при крайне низкой силе тока. Когда он его включал вокруг него начинали извиваться молнии, при этом он спокойно ловил их руками, тогда как люди с первых мест в зале спешно перемещались назад. Этот фокус куда забавнее, чем распиливание человека.

Также хорошим шоу был эксперимент с электролампочками. Тесла включал свой трансформатор и обычная лампочка начинала светиться в его руках. Это уже вызывало изумление. Когда же он доставал из портфеля лампочку лишенную спирали накала, просто пустая колба, и она все-равно светилась - удивлению слушателей небыло предела и иначе как массовым гипнозом или магией они это объяснить не могли.

"Фокусы" с лампочками объясняются просто, если знать некоторые законы. Как писал Тесла, при определенной частоте колебаний разряженный воздух проводит ток также или даже лучше чем медный провод. Конечно, это было бы невозможно, если бы отсутсвовала единая волновая среда ("эфир"). В отсутствие воздуха эфир становится чистым проводником, тогда как воздух только мешает, поскольку является изолятором.

Некотрые исследователи привлекают к объяснению работы тесловского электромобиля магнитное поле Земли, которое Тесла мог использовать в своем генераторе. Вполне возможно, что используя схему высокочастотного высоковольтного переменного тока Тесла настраивал ее в резонанс с колебаниями "пульса" Земли (около 7.5 герц). При этом, очевидно, частота колебаний в его схеме должна была быть как можно более выскокой, оставаясь при этом кратной 7.5 герцам (точнее - между 7.5 и 7.8 герц).