Кто разгадает загадку электромобиля Н. ТЕСЛА?

Сегодня многие считают, что автомобиль будущего может быть связан с восстановлением в правах электрического автомобиля, пережившего пик своей популярности в начале прошлого века и затем незаслуженно забытого на целое столетие. Известно, что в начале ХХ века электромобили широко использовались для доставки товаров, а также в качестве служебного транспорта.


На фотографии 1906 года изображен Джордж Уитмор - сенатор США от штата Род-Айленд.

Такому автомобилю не нужно никакого топлива и никакого масла (только для смазки некоторых узлов), равно как и топливного (или водяного) насоса. Никакого кривошипно-шатунного механизма и распредвала, которые изнашиваются. Ему не нужен радиатор, который нужно охлаждать и глушитель, который нужно заменять. У него не бывает проблем с карбюратором по причине его отсутствия. Ему не нужна коробка переключения передач, и он не загрязняет окружающую среду…

Электромобиль имеет и ряд других преимуществ, которые шумные, дымные автомобили с двигателями внутреннего сгорания предложить не могут.

Прежде всего - тишина, которая сопровождает вас 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. Просто поворот выключателя и вперед!

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


Электрические автомобили устанавливали рекорды еще и в пробегах на максимальное пройденное расстояние без подзарядки батареи.

В России (в СССР) в 1970-80 годах на ВАЗе также проводились эксперименты по созданию электроавтомобилей. Первая машина была создана на базе ВАЗ 2102. Их было сделано около 50 штук, то есть это была малая серия, можно сказать. Затем был электрический ВАЗ 2802, электрическая Ока и ряд других экспериментальных моделей.

Главными недостатками этих электроавтомобилей были малая скорость и короткий пробег без подзарядки. Поэтому мода на них быстро прошла.

Но здесь речь пойдет о совсем другом автомобиле. Это - автомобиль-загадка, однажды продемонстрированный Николой Тесла (изобретателем переменного тока), который мог бы похоронить все бензиновые двигатели, раз и навсегда. Предистория же этого эксперимента следующая:

Томас А. Эдисон (на фото) был первый, кто изобрел и развил до практического использования  системы постоянного тока. Он был первым, кто поставил производство электрогенераторов постоянного тока на коммерческую основу. Этими генераторами оборудовались суда, автомобили, муниципалитеты начинали освещать улицы… В то время Эдисон был, как сейчас бы сказали, монополистом в области электричества.

Коммерциализация систем  постоянного тока набирала обороты и Эдисону нужны были помощники. Он нанял на работу человека, впоследствии явившего миру невиданный научный талант и развившего совершенно новые подходы к электроэнергии. Этим человеком был иностранец Никола Тесла. Его разработки затмевали даже самого Эдисона!

В то время, как Эдисон был великим экспериментатором, Тесла был великим теоретиком.
Известно крылатое высказывание Эдисона:  «Гений - это 1 процент вдохновения и 99 процентов потения». Для самого Эдисона, которым был самоучкой, всё именно так и было, за что Тесла позже охарактеризует Эдисона следующим образом:

«Если бы Эдисону понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять времени на то, чтобы определить наиболее вероятное место её нахождения. Он немедленно с лихорадочным прилежанием пчелы начал бы осматривать соломинку за соломинкой, пока не нашёл бы предмета своих поисков. Его методы крайне неэффективны: он может затратить огромное количество времени и энергии и не достигнуть ничего, если только ему не поможет счастливая случайность. Вначале я с печалью наблюдал за его деятельностью, понимая, что небольшие творческие знания и вычисления сэкономили бы ему тридцать процентов труда. Но он питал неподдельное презрение к книжному образованию и математическим знаниям, доверяясь всецело своему чутью изобретателя и здравому смыслу американца».

Сам Никола Тесла обладал необычайно развитым воображением и предпочитал экспериментам точный математический расчет какого-либо процесса. Постоянные эксперименты Эдисона его, мягко говоря, раздражали.
Однажды, после очередного горячего спора, он покинул лабораторию Эдисона в Уэст-Ориндж, Нью-Джерси.

Работая самостоятельно, Тесла придумал и создал первый генератор переменного тока. Он, и только он, является ответственным за все преимущества, которыми мы пользуемся сегодня благодаря электроэнергии переменного тока.
В самом начале 1900-х Тесла продал свои новые патенты Джорджу Вестингаузу за 15 млн. долларов. Так Тесла стал полностью независимым, после чего продолжил исследования в своей лаборатории на 5-й Авеню в Нью-Йорке.
К слову сказать, сегодня Американское Патентное бюро имеет 1200 патентов, зарегистрированных от имени Николы Тесла, и, по некоторым оценкам, он мог бы запатентовать дополнительно еще 1000 или около этого!

Джордж Вестингауз начал торговать новой системой электрогенераторов, создавая конкуренцию Эдисону и, в конечном итоге, победил - благодаря очевидному   преимуществу новых генераторов по сравнению с менее эффективными генераторами Эдисона.

Сегодня переменный ток - главный источник электричества в мировом электропотреблении и нужно помнить, что Никола Тесла – тот человек, который сделал его доступным для людей.

Большим недостатком электрических автомобилей был их ограниченный диапазон движения и потребность в перезарядке каждой ночью. Все эти электрические транспортные средства использовали батареи и двигатели постоянного тока. Батареи требовали частой и длительной перезарядки (каждую ночь), а диапазон перемещения был ограничен приблизительно сотней километров. Это ограничение не было серьезным в начале прошлого столетия. Доктора начали выезжать на вызов на электрических автомобилях, потому что они больше не нуждались в лошадях и в кормах для них – требовалось всего лишь включить автомобиль в электрическую розетку на ночь! Многие из больших универмагов в столичных областях начали использовать электромобили для доставки товаров. Они были тихими и не загрязняли воздух. Обслуживание электромобилей было минимальным. Городская жизнь обещала большое будущее электромобилю.

Однако, произошли три вещи, которые положили конец популярности электромобиля.

Во-первых, каждый подсознательно жаждал скорости, которая захватила всех авто-энтузиастов той эры. Каждый изготовитель стремился показать, как далеко его автомобиль может ехать и какова его наивысшая скорость.
Построенная полковником Вандербильтом первая скоростная гоночная автомобильная дорога 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 джентльменов.

Электрические транспортные средства не могли достигать скоростей 45 или 50 миль в час. Этого не выдежали бы их батареи. Максимальные скорости от 25 до 30 миль в час могли поддерживаться очень короткое время. Обычно, крейсерская скорость - в зависимости от условий движения, была от 15 до 20 миль в час. Для стандартов 1900-ых - 15-ых годов, это была приемлемая скорость для электрических транспортных средств, но с бензиновыми автомобилями им было трудно конкурировать.

Во-вторых, в 1912 году появился электростартер, существенно облегчивший запуск автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Изобрел это устройство Чарльз Кеттеринг по заказу Генри Мартина Лиланда - основателя фирмы Cadillac. Теперь владелец бензинового автомобиля мог запустить мотор, не вылезая из-за руля, одновременно включая зажигание и перемещая рычаг дросселя. Это обстоятельство существенно расширило круг желающих обзавестись такой удобной машиной и одновременно привело к снижению продаж электромобилей.

Нужно заметить, что ни один из изготовителей электрических автомобилей никогда не использовал генератор постоянного тока. Это позволило бы подпитывать зарядом батареи во время движения и, таким образом, увеличивать дальность пробега. Фактически, генераторы постоянного тока могли бы помочь выживанию электромобилей.

В-третьих, наряду с электрооборудованием Г. Вестингауза, которое уже активно продавалось и распространялось по стране, была организована и начала производство оборудования переменного тока другая гигантская корпорация - Дженерал Электрик.
Это стало началом конца для систем электропитания Эдисона, как коммерческих средств производства и распределения электроэнергии.

Электрические автомобили того времени использовали батареи постоянного тока в качестве источника энергии, они не были приспособлены, чтобы размещать на них двигатели переменного тока, поэтому их исчезновение было предрешено. 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.

При сегодняшних технологиях две проблемы электрических автомобилей - небольшое расстояние передвижения и замена постоянного переменным током - уже не кажутся непреодолимыми. Фактически же, эти проблемы однажды уже были решены в прошлом...

В 1931 году, при поддержке компаний Pierce-Arrow Co. и General Electric, Тесла снял бензиновый двигатель с нового автомобиля фирмы «Pierce-Arrow» и заменил его электромотором переменного тока мощностью в 80 л.с. без каких бы то ни было традиционно известных внешних источников питания. Двигатель переменного тока был 40 дюймов в длину и 30 дюймов в диаметре и провода питания не были подключены ни к какому внешнему источнику питания!








На фотографии - тот самый «Pierce-Arrow», на котором Тесла установил электромотор переменного тока мощностью в 80 л.с.


В местном радио магазине он купил 12 электронных ламп, немного проводов, горстку разномастных резисторов, конденсаторов и собрал все это хозяйство в коробочку 60х30х15 см. с парой стержней длиной 7.5 см, торчащих снаружи. Укрепив коробочку сзади за сиденьем водителя, Тесла выдвинул стержни и сказал:  «Теперь у нас есть энергия». Он поставил машину на передачу, нажал на педаль и автомобиль поехал! После этого он ездил на машине неделю, гоняя ее на скоростях до 150 км/ч. Это транспортное средство, приводимое в движение мотором переменного тока, обладало характеристиками лучшими, чем любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания на то время! Газеты в Буффало много писали об этом испытании. Поскольку на машине стоял двигатель переменного тока и не имелось никаких батарей, справедливо возникал вопрос, откуда же в нем бралась энергия? На все подобные вопросы Тесла обычно отвечал:  «Из эфира вокруг нас».

Это было непонятно. Комментарии в прессе начали распространять обвинения «в черной магии» (как будто такое объяснение сразу расставляло все точки над «i»). Люди стали поговаривать, что Тесла, так или иначе, в союзе с темными силами вселенной…

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 ТЕСЛА-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 электролампами. 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 не было предела и иначе как массовым гипнозом или магией они это объяснить не могли.

Как бы то ни было, чувствительному гению не понравилось подобное отношение к его изобретению. В конце концов, он снял с машины таинственную коробочку и возвратился в свою лабораторию в Нью-Йорке. Тайна его источника энергии умерла вместе с ним.

Некоторые исследователи привлекают к объяснению работы тесловского электромобиля магнитное поле Земли, которое Тесла мог использовать. Предполагают, что используя схему высокочастотного генератора 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 высокой, оставаясь при этом кратной 7.5 герцам.
Возможно, что резонанс мог достигаться на частоте, кратной собственной частоте электродвигателя...
Как это было в действительности (и было ли на самом деле), мы не знаем. До сих пор никому не удалось воспроизвести тот эксперимент. По крайней мере, об этом ничего не известно.


Дело Теслы продолжает компания его имени: Tesla Model S: самый технологичный электромобиль.
А также узнаем, почему Электромобили Model 3 станут драйвером продаж TESLA.



 

Комментариев нет:

Отправить комментарий