Сила тока и сопротивление

Злые языки утверждали, что Этторе Бугатти объезжал территорию своей фабрики на электромобиле собственной конструкции исключительно для того, чтобы делать это... бесшумно. Чтобы как хищник подкрасться к рабочим, беззаботно распивающим у станка шардоне, или застать врасплох кладовщика, любезничающего с молочницей из ближайшей деревни, в то время как со склада постоянно пропадают карбюраторы.

Этот исторический анекдот лучше всего иллюстрирует не только одно из многочисленных достоинств электромобиля, но и то, чем мы привыкли его видеть - корпоративным транспортом, вроде перевозящих грузы электрокаров или машинок, собирающих мячи для гольфа. Чем-то скромным и по размеру, и по радиусу действия. Но в последнее время электромобили чаще всего вспоминают в связи с неблагоприятной экологической обстановкой в мире, называя их транспортом будущего. Какое у них будет будущее - время покажет. Но то, что у электромобилей богатое прошлое - это уже свершившийся факт. И раньше им точно так же сулили весьма радужные перспективы.

"Самым многообещающим типом автомобиля в будущем можно считать электрический, но пока он еще недостаточно усовершенствован. Электрические двигатели не дают ни шума, ни копоти, они, бесспорно, удобнее и совершеннее всех других, но автомобиль должен везти свой источник энергии: аккумуляторную батарею, которая пока еще слишком тяжела и непрочна. Поэтому невозможно возить с собою запас энергии на длинный путь, а вновь заряжать аккумуляторы и заменять истощенные другими возможно лишь при езде в городах или от одной специально устроенной станции до другой" - так сто лет назад писала про электромобили энциклопедия Брокгауза и Эфрона.

Прошел целый век, а ситуация нисколько не изменилась. По-прежнему самой главной проблемой остаются аккумуляторы, небольшая емкость которых сильно ограничивает пробег: за полтора столетия эволюции они так и не достигли характеристик, позволяющих электромобилю на равных конкурировать с бензиновыми и дизельными автомобилями по запасу хода. Если в 1912 году электромобиль американской фирмы Detroit Electric установил рекорд, проехав на одной зарядке 340 км, то в 2010 году переделанная на электротягу малолитражка Daihatsu Mira EV преодолела дистанцию в 1003 км. Прогресс невелик, но это только рекордные заезды, а с повседневной эксплуатацией дела обстоят еще хуже. Тот же Detroit Electric в своей рекламе обещал средний пробег до 130 км, а современные Mitsubishi i-MiEV, продажи которого в России начались в июне этого года, могут проехать без подзарядки около 150 км. Причем владельцу Detroit Electric, жившему в начале ХХ века в каком-нибудь Нью-Йорке или Чикаго, было гораздо легче найти зарядную станцию, которых в любом крупном американском городе тогда числилось по несколько десятков, чем современному москвичу, рискнувшему приобрести себе "Ай-Миев", потому что в Москве станция экспресс-зарядки всего одна, и та - в Сколково. Вариант многочасовой ночной подзарядки от домашней сети 220 вольт в данном случае рассматривать не будем - не всем "повезло" жить на первом этаже.

Удивительно, но сто лет назад электромобили были распространены гораздо шире, чем сегодня. Что же случилось с этим видом транспорта, и почему он уступил свое место бензиновому?

Однажды в Америке некто Байрон Джон Картер, владелец автомобильной компании Cartercar, увидел стоящую на обочине заглохшую машину и женщину-автомобилистку в безнадежных попытках ее завести. Как истинный джентльмен, он остановился и предложил свою помощь, но перед тем как крутануть "кривой стартер" Картер не проверил опережение зажигания - его тогда устанавливали специальным рычажком на руле. Мотор взревел, заводная рукоятка завертелась, выскочила из храповика и сломала ему челюсть. С переломом Картер попал в больницу, где у него развилась гангрена, и он вскоре умер. Не стоит, впрочем, думать, что женщина так сильно расстроилась, что решила приобрести себе электромобиль. Выводы из этой истории нам следует сделать совсем другие.

В начале ХХ века электромобилестроение переживало настоящий бум. В Америке тех лет 40% автопарка приходилось на паровые автомобили, 22% - на бензиновые, и целых 38% представляли собой электрические. Причем, первые две категории откровенно проигрывали последней. Так, подготовка к поездке паровой машины занимала слишком много времени: пока давление пара станет достаточным, мог пройти и не один час, а если за его уровнем не следили, то обязательно случался взрыв котла. Плюс к этому требовалось возить с собой объемистый запас тяжеловесного топлива, что ограничивало дальность поездки. Автомобили с бензиновыми моторами в ту пору были еще более капризны. Двигатель запускался заводной рукояткой и порой не с первой попытки. До этого надо было совершить целый магический ритуал с рычажками дроссельной заслонки и опережения зажигания - именно то, о чем забыл мистер Картер. Еще очень далеки от совершенства были сцепление и коробка передач без синхронизаторов, которая переключалась с рывком и хрустом. А уж такой прибор как карбюратор приводил многих в замешательство.

Рядом с такими "конкурентами" электромобиль выглядел просто идеалом. Устройство - проще простого: батарея и электромоторы. Из органов управления присутствовали лишь руль и две педали - тормоз и "газ". Не было никаких рычагов трансмиссии и вентилей паропроводов! Единственное, за чем требовалось следить во время поездки, - это уровень разряда батареи. Продажи электромобилей в США достигли своего максимума в 1912 году - дальше начался спад. Ответ на вопрос, почему именно 1912 стал поворотной точкой в истории довольно прост: в том году появился электростартер, существенно облегчивший запуск автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Изобрел это устройство Чарльз Кеттеринг по заказу Генри Мартина Лиланда - основателя фирмы Cadillac и друга Байрона Джона Картера. Теперь владелец бензинового автомобиля мог запустить мотор, не вылезая из-за руля, одновременно перемещая рычажки зажигания и дросселя. Уже одно это обстоятельство существенно расширило круг желающих обзавестись такой машиной.

Так мир заполнили автомобили с двигателем внутреннего сгорания, которые по умолчанию принято считать "автомобилями" вообще. Дошло до того, что компания Mercedes-Benz, отмечающая в этом году свое 125-летие, объявила это событие "изобретением автомобиля". А между тем еще в 1769 году француз Николя Жозеф Куньо создал телегу с паровой машиной, а первые опыты с электричеством на транспорте относятся к 1828 году, когда венгр Едлик изобрел один из первых электродвигателей в мире, а заодно и создал модель электромобиля. В 30-е годы XIX столетия шотландец Роберт Андерсон построил уже настоящий экипаж с электромотором. В 1867 году на всемирной выставке в Париже демонстрировался двухколесный "мотоцикл" на электротяге, который создал австриец Франц Кравогль. Еще через четырнадцать лет на той же выставке француз Гюстав Труве показывал свой трехколесный электромобиль, а в 1884 году компанию изобретателей пополнил и англичанин Томас Паркер.

Громче всего электромобили заявили о себе в 1899 году, когда бельгиец Камилль Женатци построил себе автомобиль с весьма эксцентричным названием La jamais contente - в переводе "Всегда недовольная". Его кузов в форме пули был выполнен из алюминия и устанавливался на высокое шасси с рессорными подвесками. Два электродвигателя суммарной мощностью 50 кВт находились сзади, а аккумуляторы Женатци разместил внутри кузова. Весило это сооружение целую тонну, что не помешало его создателю разогнаться на нем до скорости 105, 882 км/ч, впервые в истории превысив скоростной порог в 100 км/ч.

Кстати, в плане скорости прогресс у электромобилей движется быстрее. В прошлом году электромобиль Venturi Jamais Contente с литий-ионными аккумуляторами на соляном озере в штате Юта разогнался до 515 км/ч.

Ровно в один и тот же год с рекордными заездами Женатци появился и самый первый российский электромобиль - его автором был инженер-электротехник Ипполит Романов. Конструкция получилась оригинальной: внешне напоминающий кэб, он мог перевозить двух человек со скоростью 40 км/ч на довольно приличное по тем временам расстояние в 60 км. Предназначался электромобиль для извоза или, выражаясь современным языком - для работы в качестве такси. Назначение электромобилей сам Романов видел в основном в качестве общественного городского транспорта. Однако для этого требовалась поддержка государства, и 19 января 1901 года инженер подал прошение об открытии десяти маршрутов в Санкт-Петербургскую Городскую Думу. Для работы на них требовалось 80 омнибусов, постройка которых обошлась бы в полмиллиона рублей. У государства таких денег не нашлось, поэтому было основано акционерное общество, которое вскоре разорилось, так как новым видом транспорта явно оказались недовольны прямые конкуренты — владельцы конки и многочисленные извозопромышленники.

Схожая история случилась в современной Америке - об этом рассказывается в документальной ленте Криса Пэна "Кто убил электромобиль?", вышедшей на DVD в 2006 году. Фильм повествует об истории электромобилей EV1 или Electrical Vehicle 1 производства корпорации General Motors, ранее доступных для аренды в южной Калифорнии после принятия форумом California Air Resources Board мандата о транспорте с нулевыми выбросами в 1990 году. Мандат, впрочем, вскоре отменили после протеста автопроизводителей, нефтяной промышленности и администрации президента Буша. В 2003 году была закрыта и программа, а электромобили изъяты у владельцев и уничтожены - из 1117 экземпляров уцелело всего два. Объяснение этому более чем простое: нефтяной бизнес может потерять миллиарды долларов потенциального дохода от своих монополий, а автомобильные компании обанкротились бы уже через шесть месяцев массового производства EV1. Представители корпорации General Motors объясняют такой поворот событий другими причинами, мол, у публики не было интереса к транспортным средствам, чей пробег без подзарядки составлял "всего" 100 миль. Плюс достаточно высокой была цена: электромобили предоставлялись владельцам в лизинг от $33 995 до $43 995.

Но если так рассуждать, то любое достоинство электромобиля можно превратить в недостаток. Например, та же ... бесшумность! Нет, это придумали не рабочие с фабрики Этторе Бугатти после нагоняев от патрона, а современные ученые, выражающие опасения, что переходящие дорогу пешеходы могут не услышать звук приближающейся машины. Дошло до того, что в некоторых странах даже предлагается искусственно повысить уровень шума электромобилей, что, впрочем, уже делают многие производители.