O mașină electrică este un automobil care este propulsat de unul sau mai multe motoare electrice, [612837]

O mașină electrică este un automobil care este propulsat de unul sau mai multe motoare electrice,
folosind energia stocată în bateriile reîncărcabile. Primele mașini electrice practice au fost produse în
anii 1880. Primele mașini electrice practice au fost produse în anii 1880. Mașinile electrice au fost
populare la sfârșitul secolului al XIX -lea și începutul secolului XX, până când progresele în motoarele cu
ardere internă, în special motoarele de pornire electrice și producția în masă a vehiculelor cu ben zină
mai ieftine au condus la o scădere a utilizării vehiculelor cu acționare electrică. Mașinile electrice sunt o
varietate de vehicule electrice (EV). Termenul "vehicul electric" se referă la orice vehicul care folosește
motoare electrice pentru propulsi e, în timp ce "mașină electrică" se referă, în general, la autovehicule
capabile de autostrăzi alimentate cu electricitate. Vehicule electrice cu viteză mică, clasificate ca
vehicule NEV în Statele Unite ale Americii, și ca cvadricicluri motorizate electri c în Europa, sunt
microcars cu alimentare electrică sau mașini urbane, cu limitări în ceea ce privește greutatea, puterea și
viteza maximă care au voie să circule pe drumurile publice și pe străzile orașului până la o anumită limită
de viteză postată, care variază în funcție de țară. O mașină electrică care transportă panouri solare
pentru a o alimenta este o mașină solară, iar o mașină electrică alimentată de un generator de benzină
este o formă de mașină hibridă. Astfel, o mașină electrică care își obține energia dintr -un pachet de
baterii de bord este o formă de vehicul electric cu baterie (BEV). Cel mai adesea, termenul „mașină
electrică” este folosit pentru a se referi la vehicule electrice cu baterii, dar se poate referi și la vehicule
electrice hibrid e plug -in. 4 1.2 Istoria automobilului electric Invenția primului model de vehicul electric
este atribuită mai multor persoane. În 1828, maghiarul Ányos Jedlik a inventat un tip de motor electric
timpuriu și a creat un automobil mic model alimentat de noul său motor. Între 1832 și 1839, scotul
Robert Anderson a construit o căruță electrică electrică, alimentată de celule de alimentare primară
neîncărcabile. În noiembrie 1881, Gustave Trouvé a prezentat o mașină electrică la Exposition
internationale d'Élect ricité de Paris (Fig. 1). Alte prototipuri de mașini electrice au fost probabil
construite înainte, dar până când bateriile au fost îmbunătățite de către inventatorii francezi Gaston
Planté (în 1865) și Camille Faure (în 1881), mașinile electrice au decola t cu adevărat. În 1897, mașinile
electrice și -au găsit prima utilizare comercială ca taxiuri în Marea Britanie și SUA. Avansele motoarelor
cu ardere internă (ICE) din prima decadă a secolului XX au diminuat avantajele relative ale mașinii
electrice. Timpul lor de realimentare mult mai rapid și costurile de producție mai ieftine le -au făcut mai
populare. Cu toate acestea, un moment decisiv a fost introducerea în 1912 a motorului de pornire
electric care a înlocuit alte metode, adesea laborioase, de pornire a ICE, cum ar fi manivela manuală. Fig.
1 Vehiculul electric al lui Gustave Trouvé (1881) 5 Apariția mașinii electrice moderne Tehnologiei metal –
oxid -semiconductor (MOS) a dus la dezvoltarea de vehicule electrice moderne rutiere. MOSFET
(tranzistorul cu efe ct de câmp MOS, sau tranzistorul MOS), inventat de Mohamed M. Atalla și Dawon
Kahng la Bell Labs în 1959, a dus la dezvoltarea puterii MOSFET de către Hitachi în 1969, și
microprocesorul cu un singur chip de Federico Faggin, Marcian Hoff, Masatoshi Shima ș i Stanley Mazor
la Intel în 197. Puterea MOSFET și microcontrolerul, un tip de microprocesor cu un singur chip, au dus la
progrese semnificative în tehnologia automobilelor electrice. Convertizoarele de putere MOSFET
permiteau funcționarea la frecvențe de comutare mult mai mari, făceau mai ușoară conducerea,
reduceau pierderile de energie și reduceau semnificativ prețurile, în timp ce microcontrolerele cu un cip
puteau gestiona toate aspectele controlului unității și aveau capacitatea de gestionare a bateri ei. O altă
tehnologie importantă care a permis mașinile electrice moderne, capabile de autostrăzi, este bateria cu
litiu-ion, inventată de John Goodenough, Rachid Yazami și Akira Yoshino. La începutul anilor 1990, CARB

a început o acțiune pentru vehicule c u emisii mai scăzute, cu consum redus de combustibil, obiectivul
final fiind o mișcare către vehicule cu emisii zero, cum ar fi vehiculele electrice. Atât US Electricar, cât și
Solectria au produs autovehicule electrice trifazate AC cu trei faze, cu spriji nul GM, Hughes și Delco.
Aceste mașini timpurii au fost în cele din urmă retrase de pe piața americană. Constructorul electric din
Tesla Motors din California a început dezvoltarea în 2004 cu privire la ceea ce va deveni Tesla Roadster,
care a fost livrat pentru prima dată clienților în 2008.  Cine a ucis mașina electrică? La mijlocul anilor
'90, mai mulți producători majori de mașini au lansat mașini electrice revoluționare ca alternative viabile
la mașinile pe benzină. Zece ani mai târziu, aceste mașini aproape că au dispărut. Mașina electrică a fost
victima uneia dintre cele mai importante crime ale secolului trecut. În 1996, producătorul 6 american
General Motors a lansat automobilul electric EV1, ca răspuns la îngrijorarea globală cu privire la
epuizarea resurselor de petrol și la impactul încălzirii globale. Mulți cred că mașina electrică a fost ucisă
de marile companii petroliere. O mașină condusă pentru reducerea petrolului reprezintă o amenințare
majoră pentru veniturile acesto ra, cu profituri de miliarde de dolari în joc. Capitolul 2 2.1 Automobile
electrice cu baterii de acumulatori Automobilele electrice au transmisii electrice, care sunt transmisii
progresive, continue. Ele transformă energia electrică primită de la sursa pr imară în energia necesară
antrenării roților motoare ale automobilului. În functie de sursa primară, transmisiile electrice pot fi: cu
baterii de acumulatoare (automobile electrice), cu fir de contact (de la retea), cu baterii de
acumulatoare și motor term ic, care antrenează un generator electric cu o transmisie electrică. În functie
de natura curentului folosit deosebim următoarele tipuri de transmisii electrice : în curent continuu, în
curent alternativ și diesel -electrice. BATERIILE CU ACUMULAOTRI – cele mai cunoscute si experimentale
sunt cele cu plumb, cadmiu -nichel si argint -zinc. Bateriile cu plumb au obtinut progrese, ajungand de la
20Wh/kg la 40Wh/kg si chiar 50Wh/kg; se pare ca valoarea de 60Wh/kg sa fie maximum posibila. S -a
creat deja posibilitat ea reincarcarii in 30 de minute a capacitatii, de la 20% la 80% cu ajutorul unor
redresoare cu dispositive de reglare speciale. o Acumulatoarele cadmiu -nichel realizate in prezent au
posibilitati de incarecare si descarcare ultrarapide, de ordinul a 5 minu te pentru 80% din capacitatea lor.
Aceste acumulatoare ar putea fi utilizate datorita calitstilor mentionate. o Acumulatoarele argint -zinc
sunt foarte scumpe pentru automobile, desi argintul poate fi recuperate iar energia data este 0,1
Wh/kg. 7 2.2 Automo bile electrice cu pile de combustie sau supercondensatoare Pila de combustie(
Fig.2) este un sistem electrochimic care convertește energia chimică în energie electrică. Pila de
combustie se compune din trei elemente: electrolit, electrozi și reactanți. Com bustibilul (sursa de
energie) este situat la anod, iar la catod se află oxidantul. Spre deosebire de baterie, care este un sistem
închis, pila consumă combustibilul de la anod prin oxidare electrochimică generând curent electric
continuu de joasă tensiune. Avantajele utilizării sistemelor energetice pe bază de pile de combustie sunt:
1. produc curent electric continuu la tensiuni scăzute și intensități medii; 2. nu produc poluarea mediului
ambiant; 3. funcționează fără vibrații sau zgomote, neavînd elemente în mișcare; Pentru a asigura
desfășurarea acestui proces, este indispensabilă realizarea unui element conținând un anod, un catod și
un electrolit care poate fi alimentat direct cu un combustibil, și cu aer. Oxigenul necesar arderii
combustibilului este i onizat la catod. Ionii migrează apoi în electrolit pentru a ajunge la anod unde se
produce oxidarea combustibilului. În timpul funcționării, electrozii nu suferă nicio modificare structurală,
ei servind doar ca suport pentru reacție. La anod are loc oxidar ea catalitică a hidrogenului atomic, iar la
catod reducerea catalitică a oxigenului atomic. Fenomenul de oxidare și reducere catalitică are loc în
regim trifazic (gaz —lichid —solid) la suprafața catalizatorului conform reacției g

Tipuri de pile de combusite  pilele de combustie pot fi: directe, indirecte sau regenerabile Printre
principalelle relizari din ultimii ani privind industria de automobile, se enumera:  pile hidrazina -aer,
folosind electrolit alcalin(KOH5M) si hidrazinam avand o puter de 60 W; catodul poros, hidrofob, fiind
separate de anodul de nichel acoperit cu catalizator de paladiu, printr -o membrana de azbest.  pile
hidrogen -aer, fiind comsiderata cele mai simple si cu istoaria cea mai bogata. Alaturi de procedeele
clasice in care utilizeaza electroliti din ce in ce mai subtiti, au fost realizati si folositi electrozi dispersati.
Alimentarea cu hidrogen se face din recipient de fibra de sticla -epoxidica, fie utilizand hidrogen lichid
pastrat in vase criogenice, coma prtiment in spatii multiple cu pereti din material plastic aluminizat. 9
SUPERCONDENSATORUL se pare că va înlocui bateriile de acumulatori, deoarece nu există reacții
chimice, timpul de reîncărcare este foarte scurt, iar randamentul este de 100%. Însă pană în 2008 nu au
existat produse satisfăcătoare pe piață. Un nou condensator care ar putea revoluționa automobilele
electrice a fost conceput în anul 2008 de către firma americană EEStor, care a descoperit un nou tip de
supercondensator, cu o densitate de 34 0 Wh/kg (condensatorii normali au o densitate în jur de 5
Wh/kg), care va fi produs în serie sub numele de EESU (EEStor Energy Storage Unit). EESU are o masă de
152 kg, un volum de 33 litri, capacitate de 31 Farad, tensiune 3500 V și un preț de 3200 $. Reî ncărcarea
cu 52 kW/h ar fi posibilă în cca. 6 minute. Primul automobil electric care va integra această tehnologie va
fi cityZENN. CityZENN va atinge o viteză de 125 km/h, iar distanța de deplasare cu o singură încărcare va
fi de 400 km. Acest automobil va reduce costurile de întreținere cu 90%, comparativ cu un autoturism
obișnuit, având motor cu ardere internă. Condensatoarele electrochimice (supercondensatoare, Fig.3)
constau din doi electrozi separați de o membrană permeabilă la ioni (separator) și un e lectrolit care
leagă ionic ambii electrozi. Când electrozii sunt polarizați de o tensiune aplicată, ionii din electrolit
formează straturi electrice duble de polaritate opusă față de polaritatea electrodului. De exemplu,
electrozii polarizați pozitiv vor a vea un strat de ioni negativi la interfața electrodului / electrolitului
împreună cu un strat de echilibrare a sarcinii de ioni pozitivi care se adsorbesc pe stratul negativ. Opusul
este valabil pentru electrodul polarizat negativ. Fig.3 Ilustrație a super condensatorului 10 2.3 Motorul
electric Motorul electric transformă energia electrică în energie mecanică. Majoritatea motoarelor
electrice funcționează prin interacțiunea dintre câmpul magnetic al motorului și curentul electric într -o
înfășurare a sârmei pentru a genera forța sub formă de rotație a unui arbore. Motoarele electrice pot fi
clasificate după considerente precum tipul sursei de alimentare, construcția internă, aplicația și tipul de
ieșire a mișcării. Fig.4 Animatie a motorului electric Motoarel e electrice produc forță liniară sau rotativă
(Fig. 4) destinate să propulseze un mecanism extern. Un motor electric este în general proiectat pentru
rotație continuă sau pentru mișcări liniare pe o distanță semnificativă în comparație cu dimensiunea sa.
Solenoizele magnetice produc o forță mecanică semnificativă, dar pe o distanță de operare comparabilă
cu dimensiunea lor. În comparație cu motoarele cu combustie internă comună (ICE), motoarele electrice
sunt ușoare, din punct de vedere fizic mai mici, asig ură mai multă putere, sunt mai simple din punct de
vedere mecanic și mai ieftin de construit, oferind în același timp un cuplu instantaneu și constant la
orice viteză, cu mai multă reacție, cu o eficiență totală mai mare și generarea de căldură mai mică. C u
toate acestea, motoarele electrice nu sunt la fel de convenabile sau obișnuite ca ICE în aplicațiile mobile
(adică mașini și autobuze), deoarece necesită o baterie mare și scumpă, în timp ce ICE 11 necesită un
rezervor de combustibil relativ mic. Compone netele motorului: rotorul, rulmenti, stator, bobinaj și
comutator, etc.( Fig.5) Fig. 5 Componentele mototrului electrice 2.4 Tipuri de automobile electrice 

EV-urile (cunoscute și sub denumirea de vehicule electrice plug -in) derivă integral sau parțial di n puterea
lor din electricitatea furnizată de rețeaua electrică. Acestea includ AEV și PHEV.  AEV-urile (vehicule
integral electrice) sunt alimentate de unul sau mai multe motoare electrice. Primesc energie electrică
prin conectarea la rețea și o depozite ază în baterii. Nu consumă combustibil pe bază de petrol și nu
produc emisii de conductă. 12  PHEV -urile (vehicule electrice hibride plug -in) folosesc bateriile pentru
a alimenta un motor electric, se conectează la rețeaua electrică pentru a încărca și ut ilizează un
combustibil pe bază de petrol sau alternativ pentru a alimenta motorul cu ardere internă. 3.1 Modele de
automobile electrice 3.1.1. Tesla Cybertruck Tesla Cybertruck este un vehicul comercial ușor cu baterii
electrice în curs de dezvoltare de T esla, Inc. Au fost anunțate trei modele, cu o estimare a distanței de
250–500 mile (400 –800 km) și o durată estimată de 0 –60 km / h. 2,9 –6,5 secunde, în funcție de model.
Scopul declarat al Tesla în dezvoltarea Cybertruck este să ofere un substitut energet ic durabil pentru
cele aproximativ 6.500 de camioane cu combustibil fosil vândute pe zi în Statele Unite. Producția
Cybertruck urmează să înceapă în 2021, mai multe modele fiind oferite până în 2022. Fig.6 Exteriorul
Cybertruck -ului Fig.7 Interiorul Cybert ruck -ului Cybertruck este construit cu o carcasă exterioară
realizată pentru o durabilitate finală și protecția pasagerilor. Începând cu un exoschelet aproape
impenetrabil, fiecare componentă este proiectată pentru rezistență și rezistență superioară, de l a piele
structurală din oțel inoxidabil Ultra -Hard 30X laminată la rece până la sticla blindată Tesla. 13 3.1.2
Mitsubishi i -MiEV Mitsubishi i -MiEV este o mașină electrică cu cinci uși, produsă de Mitsubishi Motors.
Potrivit producătorului, gama totală ele ctrică i -MiEV este de 160 de kilometri (100 mi) pe ciclul de
testare japonez. Gama pentru versiunea americană din anul 2012 model este de 100 km (100 km).
Pachetul de baterii litiu -ion de 16 kilowati -oră (58 MJ) este format din 88 de celule plasate sub pod eaua
de bază. Pachetul are 22 de module de celule conectate în serie la o tensiune nominală de 330 V. Bateria
are un sistem de răcire forțată a aerului pentru a preveni supraîncălzirea în timpul ratelor mari de
încărcare și descărcare și daune în consecinț ă. În baterie există un ventilator integral. Pentru încărcare
rapidă, bateria este răcită suplimentar cu aer frigorific din sistemul de aer condiționat al mașinii. Fig.8
Mitsubishi i -MiEV Moduri de incarcare:  CHAdeMO: În partea stângă a mașinii, spre spa te, se află
punctul de încărcare „rapidă” DC. Există doi pini mari (pentru curentul de încărcare) și opt mici pentru
circuitele de control. Cablul utilizat în acest scop este captiv până la punctul de încărcare a drumului.
Când mașina este încărcată rapid (DC), sistemul de aer condiționat este pornit automat și aerul frigorific
este suflat prin baterie pentru racire.  Yazaki: Pe partea dreaptă a mașinii se află punctul de încărcare
„rapid” și „lent”, accesat în mod similar cu punctul de încărcare DC. Trei pini mari 14 sunt linia, neutrul și
pământul / pământul. Cei doi pini mici sunt un circuit de control. Acest circuit permite ca curentul de
încărcare să fie întrerupt la încărcarea finalizată, întrerupe puterea în cazul în care ștecherul este scos
din vehi cul. 3.1.3 Nissan Leaf Nissan Leaf, stilizat de producătorul Nissan sub numele LEAF, este un
vehicul electric cu baterii hatchback compact cu cinci uși, introdus în Japonia și Statele Unite în
decembrie 2010. Este echipat cu acumulator litiu -ion. Bateria, cea mai grea parte a majorității
vehiculelor electrice, este situată sub scaunele și spațiul picioarelor spate, păstrând centrul de greutate
cât mai scăzut și oferind mașinii o mai bună rigiditate structurală decât un hatchback convențional cu
cinci uși. L eaf este alimentat de un motor electric sincron cu 80 kW (107 CP) și 280 N ⋅m (207 ft⋅lb) care
conduc ro țile din fa ță. Fig.9 Exteriorul Nissan Leaf Fig.10 Interiorul Nissan Leaf 15 3.2 Avantajele și
dezavantajele mașinilor cu motor electric  Avantaje major e ale automobilului electric sunt:  consumul

redus;  poluare aproape de zero în afara producției;  eficiență/randament foarte mare;  accelerare
instant si zgomot foarte redus;  întretinere ușoară prin eliminarea unei mari părți a motorului clasic
otto ;  timpul de încărcare a bateriei este mai scurt dacă poate fi acționat în f stații speciale; 
Dezavantajele majore sunt:  costul ridicat;  timpul de încărcare al acumulatorului relativ mare; 
autonomia redusă de maxim 160 km în cazul modelelor Leaf s i Volt (în cazul Tesla ca. 200 -500 km);  pot
apărea diverse probleme legate de pornire în situații de temperatură foarte scăzută.  bateriile care
alimentează motorul electric trebuie înlocuite după 5 -6 ani, iar costurile sunt în prezent foarte mari; 16
4.1 Concluzii In concluzie, cea mai bună soluție pentru rezolvarea problemelor de poluare a mediului
este vehiculul electric, ca o alternativa a mijlocului de transport. Deși avantajele și beneficiile oferite
pentru protecția mediului sunt majore, vehiculel e electrice nu au reușit încă să pătrundă pe piața de
automobile și să convingă potențialii utilizatori, datorită densității de putere scăzute a surselor de
energie montate pe vehicule, costului ridicat al ansamblului și inexistența infrastructurii de reîn cărcare a
sursei de energie. Soluția pare a fi oferită de pilele de combustie, experții considerând vehiculele
electrice hibride ca fiind oportune. Vehiculele electrice vor deveni populare mai rapid decât se așteaptă
analiștii. În câțiva ani, vehiculele el ectrice și hibrizii vor fi acceptate de consumatori, devenind un
fenomen de masa, precum impactul pe care l -a avut televizorul pentru genratia trecuta, iar smartphone –
urile, pentru generatia din prezent.