Учитывая более высокий расход электроэнергии, стоит ли вообще ездить на электромобиле зимой, даже по сравнению с более экономичными моделями?
Каждый десятый автомобиль, проданный в Северной Европе, является электромобилем (по состоянию на 2018 год). Сюда входят Швеция, Норвегия и Финляндия. В этих странах довольно долгая и холодная зима. В Канаде, где морозы не хуже, чем в России, на электромобили пришлось 8% продаж 2018 года.
Современный электрический кроссовер Jaguar I-PACE гарантирует нормальную работу электромобиля при температуре д о-40°C. Мощность не снижается, а кондиционер работает нормально. Электромобили Tesla и Nissan рекомендуют эксплуатировать д о-30°C, как и большинство производителей автомобилей с обычными двигателями внутреннего сгорания (см. руководство).
В арктических условиях, гд е-50°C — обычное явление, даже обычный автомобиль уже не может нормально функционировать и выполнять свои гарантийные обязательства. Автомобили требуют значительных модификаций. Поэтому здесь вы найдете только подержанные автомобили, но тщательно адаптированные к местным условиям.
-10. -20°С
Первые 5-10 минут движения могут быть ограничены работой электродвигателей, пока батареи нагреваются. Некоторые электромобили могут быть оснащены автоматической или бесступенчатой трансмиссией, которая также нагревает масло в первые 10 минут (как и двигатель внутреннего сгорания). Расход энергии на обогрев салона увеличивается в 1,5 раза, а автономность автомобиля снижается на 20-30% по сравнению с летом (в зависимости от технологии и конструкции автомобиля).
Прогрев двигателя внутреннего сгорания занимает 5-15 минут, если нет вентилятора или вспомогательного отопителя.
Холоднее -20°С
— Первые 10-15 минут движения ограничиваются работой электромоторов, пока разогреваются батареи. Это время также зависит от «пробега» батарей и технических характеристик конструкции; — обогрев салона уже занимает больше времени; — расход энергии на обогрев салона может сократить пробег автомобиля до 40% в городахПереполненные городаБольшинство подержанных электромобилей Golf-класса (1-го поколения) не справляются с обогревом салона в такую ледяную погоду, и для решения этой проблемы был установлен нестандартный подогреватель топлива. Расход заряда нагревателя обычно незначителен, и автомобиль можно оставлять на неделю или больше без подзарядки.
Двигатель внутреннего сгорания следует прогревать не менее 15 минут, если нет фена или вспомогательного нагревателя.
Есть ли печка в электромобиле
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, как нагревается электромобиль и обычный двигатель внутреннего сгорания. В автомобилях с простым двигателем система охлаждения участвует в нагреве. Нагретая охлаждающая жидкость проходит через блок цилиндров, через основной радиатор и радиатор отопителя. Последний расположен в салоне, а рядом с ним находится вентилятор, распределяющий горячий воздух. Иногда для повышения эффективности используются электрические радиаторы, которые работают на этапе предварительного нагрева агрегата. Это минимизирует потребление дизельного топлива/бензина, а энергия для вентилятора берется от работающего двигателя.
Система отопления в электромобиле отличается тем, что в нем нет системы охлаждения и двигателя внутреннего сгорания. Это означает, что нет «бесплатного» (как в предыдущем случае) источника тепла. В то же время, электромобили не имеют отопления в обычном понимании. Но есть и другой вид отопления. Он работает не менее эффективно и спасает даже в сильные морозы.
Как обогревается салон зимой
В связи с этим возникает вопрос, как работает отопление салона в электромобиле, если в нем нет классической системы охлаждения. Здесь каждый производитель использует свои системы, которые отличаются по принципу работы и характеристикам. Наиболее часто используются следующие системы:
- Резистивные нагреватели до 6 кВт, которые берут на себя функцию нагрева при холодной трансмиссии.
- Применение тепла от двигателя и преобразователя, полученное от его нагрева, и последующая передача тепла в салон (по похожему принципу работает печка). При этом используется минимум энергии аккумулятора.
- Специальные спирали, которые обдуваются вентилятором.
- Инфракрасные лучи и т. д.
Как видите, описанную выше систему вряд ли можно назвать чем-то новым и совершенным. Даже при самом совершенном решении она уступает классической системе отопления в обычном автомобиле. Самым слабым местом является аккумулятор, который быстрее разряжается из-за потребности в энергии.
Более современные электромобили оснащены сложной системой обогрева салона в зимний период, что снижает нагрузку на электросеть. Принцип работы в некоторой степени похож на принцип работы теплового насоса, где энергия для обогрева электромобиля берется не только от аккумулятора, но и от двигателя или даже из окружающей среды. Другими словами, энергия холодного воздуха также используется, а не расходуется впустую.
Как устроено отопление
Давайте теперь подробнее рассмотрим, как отапливается салон электромобиля зимой. Принцип очень прост. Сначала газ теплоносителя сжимается компрессором высокого давления и повышается температура. Затем жидкость направляется в радиатор, и тепло выделяется внутри автомобиля. На следующем этапе охлаждающая жидкость проходит через расширительный клапан, где температура снова понижается.
Затем охлаждающая жидкость разделяется на газообразную и жидкую формы. Первая часть становится холодной, затем попадает в теплообменник и продувается всасываемым воздухом. Это поглощает часть тепла из наружного воздуха. На следующем этапе охлаждающая жидкость снова сжимается компрессором, отдавая тепло в салон. В результате образуется замкнутый контур.
Если вы знаете, как устроена система отопления в электромобиле, вы можете сделать выводы о ее эффективности. Фактически это классический кондиционер, но с обратным принципом работы (для обогрева). Для работы нагревателя требуется очень мало энергии. Эта функция лишь немного уменьшает начальный диапазон при включенном нагревателе. Интересно, что тепловой насос доступен для многих моделей, включая Tesla Model Y.
Когда речь заходит о том, как работает система отопления в электромобиле, нельзя не упомянуть о других подходах, применяемых производителями. Например, представители BMW Group убеждены, что решение проблемы заключается в использовании инфракрасного отопления. Такое отопление нагревает только предметы и людей, поэтому оно не использует энергию для нагрева воздуха. Благодаря этой функции нагрев занимает не менее одной минуты и требует мало энергии. Единственным препятствием является объект, с которым сталкивается электромагнитная волна.
По сравнению с обычным воздушным отоплением, инфракрасное отопление намного эффективнее и экономичнее. Конечно, он не предназначен для использования в качестве основного источника отопления, но подходит в качестве дополнительного нагревательного элемента.
В классическом Nissan Leaf отопление работает еще проще: здесь установлен фен, который нагревает воздух и работает на дизельном топливе. Сжигаемый в устройстве «дизель» нагревает корпус по принципу пламени, после чего через него проходит поток воздуха. Таким образом, даже при холоде в 20 градусов можно прогреть электромобиль в течение 6-8 минут. В коротких поездках вы можете не включать обогреватель и полностью сосредоточиться на своих делах. В этом случае автомобиль остается теплым, и вам не нужно запускать двигатель.
Теперь вы знаете, как отапливаются электромобили и как работает отопление в этих автомобилях. Каждый производитель старается разработать систему, которая оказывает как можно меньшую нагрузку на аккумулятор, не влияя на общий запас хода автомобиля. Однако избежать растраты энергии невозможно. И это не единственная проблема для электромобилей зимой.
Сообщите нам в комментариях, какие еще системы отопления электромобилей вы знаете и как они работают у вас.
Обогрев салона
Model S имеет два (скрытых) режима обогрева салона. Когда трансмиссия замерзла, все тепло направляется через резистивные нагреватели, потребляющие до 6 кВт. Это очень много энергии!
Во время движения температура трансмиссии естественным образом повышается. После прогрева автомобиля Tesla использует охлаждающую жидкость для обогрева салона. По сути, вторичное тепло от двигателя и инвертора используется для эффективного обогрева кабины. Это значительно снижает энергопотребление — полностью отапливаемому автомобилю требуется всего 1-2 кВт для поддержания тепла в салоне даже в сильный мороз.
Для сравнения, оригинальный Tesla Roadster требует 4 кВт для поддержания тепла в крошечной кабине, используя только резистивные нагреватели. Это большое преимущество Model S, о котором Tesla никогда не говорит!
В итоге кабина нагревается за считанные минуты.
Обогреватели сидений
Подогрев сидений Tesla Model S потребляет очень мало энергии по сравнению с отоплением салона. Используйте их везде, где это возможно. Включите обогреватели сидений и уменьшите нагрев салона. Вы можете сэкономить много энергии.
Припарковав автомобиль в неотапливаемом гараже, а не на улице, я заметил огромное улучшение характеристик на трассе. Это связано с тем, что даже в неотапливаемых гаражах зачастую гораздо теплее, чем на дороге. Кроме того, ветрозащитная полоса сыграет свою роль в утеплении, поскольку она уменьшает потери тепла и повышает эффективность системы отопления.
Есть несколько причин, почему теплый автомобиль лучше: теплый салон, незамерзающий аккумулятор и системы автомобиля.
Зимние шины
Model S имеет замечательную систему контроля тяги и устойчивости — автомобиль мгновенно реагирует на пробуксовку колес. Важно хорошее сцепление с дорогой, а это означает хорошие шины. Tesla S хорошо справляется со снегом и льдом, но хороший комплект зимних шин необходим.
Установленные на заводе шины Pirelli Sotozeros далеко не самые лучшие для зимы. На самом деле, они очень бедны. В очень скользких условиях автомобиль вообще не может ехать. В этом случае вы можете отключить контроль тяги, но лучшим решением будет замена Pirellis на другие шины!
В настоящее время я использую Michelin XIce3, и они намного лучше, чем заводские шины Tesla. Многие используют Nokian Hakkapeliitta R2 — серьезную зимнюю шину с отличными характеристиками.
Счастливого пути и берегите себя!
Автор: Doug_G из TeslaMotorsClub
