20 октомври 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Електромобили от Едисон и Хенри Форд

Новото е добре забравено старо. Тази над стогодишна история потвърждава тази мисъл

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 19 септември 2015 в 08:5974260

Някога обикновените днес коли с двигател с вътрешно горене са изглеждали екзотика. През 1900 г. в Ню Йорк, Чикаго и Бостън те съставлявали едва една шеста от градския автопарк, губейки от парните и електрически конкуренти. Въобще не говорим за конния транспорт, който твърдо стоял на позициите си чак до 20-те години.

Доста популярни на пътя по това време били парните автомобили. Макар и с нисък коефициент на полезно действие (КПД) - 5-6 %, поради големия си въртящ момент те имали отлична динамика и проста система за управление. Но да работят с тях можели само здрави хора, които не се страхуват от черна работа. Преди пътуване собственикът трябвало да налее в двигателя няколко кофи вода, да я подгрее в бойлера до работна температура и едва след това да седне зад кормилото. По време на движение било нужно внимателно да следи за парното налягане и ръчно да регулира подаването на моторно масло към буталото.

Пожарен автомобил на парна тяга, Ню Йорк, края на ХІХ век

Първите електрически автомобили били по-бързи от парните, но и по-скъпи от бензиновите. Това обаче не интересувало купувачите им – богати юристи, ексцентрици, еманципирани жени. Изисканата публика с дебели портфейли обръщала внимание на друго. Неоспоримите преимущества на електромобила били пълна бешумност, мигновено запалване на двигателя, елементарен алгоритъм на управление (изключващ превключването на стигнатия скоростен лост) и минимално периодично обслужване – в същото време с едно зареждане на батериите колата можела да измине между 40 и 50 км.

Причина за относително ниската им скорост бил твърде бързото разреждане на оловните батерии в момент на върхови натоварвания на мотора. Но ако си дадем сметка, че на калдъръмените улици от края на ХІХ – началото на ХХ век да се правиш на Шумахер било безрасъдство, недостатъкът в скоростта изглеждал незначителен.

Все пак, при необходимост електрическите конски сили биха могли да сложат в джоба си когото поискат: на първите в американската история търговски автосъстезания (Кренстън 1896 г.) електромобил на компанията Riker не оставил на съперниците си никакъв шанс. През 1901 г. тази машина, вече с нов мотор, поставила първия в историята скоростен рекорд, прелитайки цяла миля за 63 сек! Освен това, електромобилите били дяволски надеждни – в тях просто нямало какво да се счупи. Модели на компаниите Baker Electrics, Detroit Electrics и Rausch & Langs, с години не се нуждаели от ремонт на двигателя.

Компанията Electric Storage Battery (ESB), производители на оловните акумулатори Exide, имала в Ню Йорк собствен автопарк от електротаксита от няколко десетки машини, а в Детройт 100 такива били предоставени от Detroit Taxicab. Общинската служба за спешна помощ също си служела с електромобили, електрически пожарни и пощенски фургони.

През 1899 г. в Щатите имало 12 електромобилни производителя с общ обем на продажбите повече от 1400 единици в година. Електромобилите държали 37 % от пазара. Съществували дори хибридни модели, произвеждани от Woods Electric. При скорост до 25 км/ч те се привеждали в движение от електромотор, а над това – от бензинов двигател.

Мистър Електричество

 Едисон със своята новокоструирана желязно-никелова батерия (1910)

Томас Едисон също не оставил без внимание този толкова перспективен бизнес. През 1895 г. той самостоятелно конструирал електромобил с предно предаване, в следващите години систематично попълвал автопарка си с автомобили на други компании. Изпитал на свой гръб всички неудобства, породени от зареждането на акумулаторните батерии ,,сутринта в гаража“, през 1898 г. Едисон поръчал на инженерите си да разработят зарядно устройство за обществено ползване – прототипът напомнял уличен пожарен кран и имал три гнезда по различни стандарти.

Улично зарядно устройство за електромобили, предложено от Edison Electric Illuminating Company

Отзивите на шофьорите на електромобили били положителни, но идеята не получила разпространение. Първо на първо, за да има ,,електрантът“ (така било наречено устройството) търговски успех, били нужни около сто клиента на ден. Второ, Едисон упорито игнорирал концепцията за променлив ток, предложена от Никола Тесла и индустриалеца Джордж Уестингхаус (повече за това виж тук - "Сблъсък на крале: променлив срещу постоянен"). Поради това в районите, където била разположена ,,конкурентната“ мрежа на Уестингхаус, електрантите не се разполагали. А и накрая, устройството се оказало недоработено и понякога водело до излизане от строя на зарежданите батерии.

Загубил битката за ,,зарядна инфраструктура“, Едисон и дума не давал да се издума за поражение. Той забелязвал в електромобилите един сериозен минус – ниска ,,далекобойност“, тоест, много малко изминавани километри с едно зареждане. Затова Мистър Електричество решил да разработи нов вид батерии, които да осигурят на електромобилите (които в този момент се смятали преди всичко като играчка за богати безделници) минимум 100 мили пробег без зареждане. Припомняме, че тежките и претежки оловни елементи Exide, преобладаващи на пазара в онези години, ,,осигурявали“ до едва 40-50 км.

Оловна батерия Exide на ESB - табела

През 1900 г. Едисон потънал в процеса на създаване на ,,100-милна“ батерия с алкален електролит. Методът на търсене на материали за електродите – ключовите елементи на системата – бил показателен за характера на този човек. Инженерите на Едисон провели стотици експерименти с хиляди сплави и смеси с надежда да намерят най-доброто съчетание. Гениалният Тесла нарекъл този подход ,,блуждаене в мрака“, но той все пак дал резултати и след четири години по лавиците се появила желязно-никеловата батерия на Edison Electric Illuminating Company с близо два пъти по-добра издръжливост в сравнение с оловните аналози.

На пръв поглед добре, но през 1905 г. на Едисон му се наложило да изтегли батерията от пазара – срещу шумно огласяваната новост постъпили рекламации. Рожбата на Вълшебника от Менлоу парк категорично отказвала да работи при минусови температури, много бързо се саморазреждала в период на съхранение и освен това била склонна към откази поради бързото окисление на контактите – явно не били изпълнени достатъчно добре.

Независимо от това Едисон продължил да усъвършенства своя алкален акумулатор и през 1909 г. докладвал за успешно завършване на работата. Новата версия, по уверенията на създателя си, можела да работи между 3 и цели 10 пъти повече в сравнение с Exide. В рекламната кампания Едисон организирал автопробег с обща дължина 1600 км на няколко електромобила от популярните марки Bailey и Detroit Electric. Машините с лекота преодолели обявените отсечки от 160 км без спиране или зареждане, а самото време на зареждане на батерията било два пъти по-малко в сравнение с традиционните.

И въпреки това революция в автомобилната промишленост не избухнала. Проектът на стойност 3,5 млн долара (ок. 80 млн. в днешен курс) се провалил. Батерията на Едисон била около 3,5 пъти по-скъпа от оловната Exide. За тези пари човек можел да си купи нова ,,Ламаринена Лизи“ (популярно название на още по-популярния Форд модел Т) и с рестото половин година да зарежда бензин!

Пожарът в Уест Ориндж

Дойде време в нашия електрически разказ да се появи нов герой, досега останал зад кадър. Става дума за самия Хенри Форд! До края на живота си той буквално боготворял Едисон. Той, окуражил го за разработка на автомобили с разработка на електромобили, също се отнасял към Форд с топлота и уважение. Той правел добри машини, а Едисон разбирал от електричество. Нищо чудно, че през 1912 г. тези двама души решили да взривят автопазара в Щатите и да го наводнят с достъпни автомобили с марка Ford на капака и акумулатор Edison отвътре.

Целевите параметри на бъдещия бестселър били определени: разумна цена в границите 500-750 долара и комфортен запас от километри – между 80 и 160. В завода на Форд в Хайленд парк инженерите Сам Уилсън, Фред Алисън и гуруто на електротехниката Алекс Чърчуорд цели две години се потили над шасито и двигателя на електрическия Edison-Ford.

Основата била качествената и здрава рама от ванадиева стомана на Ford модел Т, само че леко я поизменили и под седалката заварили контейнер за батерия. Окачването и кормилното управление решили да използват без никакви изменения. Трансмисия нямало, а превключването на заден ход ставало чрез промяна на поляритета на контактите. Посоката на въртящия момент от разположения в отзад електродвигател на постоянен ток се предавала на задната водеща ос посредством метална верига.

Към 1913 г. в Хайленд парк имало със сигурност поне една експериментална машина. По време на изпитанията, поради претоварената си задна част, тя показала доста лоша управляемост. Затова през 1914 г., по предложение на водещия инженер на Ford Юджийн Фаркаш (съавтор на ,,Ламаринената Лизи“), изходната схема била коренно преработена. Фаркаш прехвърлил двигателя в предната част, а за задвиждаве на задната ос вместо верига била използвана схема, усъвършенствана в Detroit Electric – карданен вал и редуктор с зъбчато-винтова предавка. За да се подобри разпределението на теглото върху шасито, батерията била разделена на два блока, единия от които оставили под шофьорското място, а другия – в отсек при мотора.

Електрическата кола на Едисон и отсекът за батерии – реклама в Scientific American от юли 1911

В резултат управлението на електромобила станало доста по-приемливо, но в зададените от шефовете параметри машината не се вписвала. Причината били същите тези злополучни желязно-никелови батерии на Едисон. На лабораторните стендове в Уест Ориндж те се представяли великолепно, но щом били закарвани в Хайленд парк, започвало пробемите. Чърчуорд неведнъж предлагал да се пуснат на практика готовите вече машини в серия с оловни акумулатори, като по този начин остави на Едисон време за доработка на продукта. Но Форд не се съгласявал с това предложение, защото не искал да подведе кумира си.


В края на 1913 г. слухове за тайния проект се просмукали до пресата, и на 11 януари 1914 г. Хенри Форд бил обсаден от репортери, преди да излезе за работа, и бил принуден да даде интервю по този въпрос пред влиятелния ,,Ню Йорк Таймс“. Той признал, че съвместно с Едисон се готви да пусне в продажба достъпен съвременен електромобил с батерия от ново поколение. Тази батерия вече е в наличност, и тя ще преобърне представите на публиката за възможностите на новите технологии.


Скоро след това станало известно, че дъщерна компания, пренадлежаща на сина на Форд – Едсъл – е закупила контролния пакет акции на водната електростанция в Ниагара Фолс и има намерение да достави на Ford Motor Company 100 000 батерии от Едисоновата компания. През май 1914 г. под репортерския натиск, Мистър Електричество заявил точно следното: ,,Търпение, г-да, Вие скоро сами ще се уверите! Форд още се занимава с поръчки на оборудване за завода. Аз съм напълно убеден, че в големите градове – като Ню Йорк – в скоро време електромобилите ще господстват над другите видове транспорт“.

Кутия, на която е показано устройството на желязно-никеловата батерия на Едисон

Епилог

Минало време, но обещаният автомобил-чудо Edison-Ford не се появявал. През това време Форд взривил истинска бомба, като пуснал първата в света конвейерна линия за производство на автомобили и започнал да произвежда модела Т по-бързо от топъл хляб – със скорост една машина за половин минута. Електрическата тема излязла от актуалност, а в края на декември 1914 г. вестникарите няколко дни обсъждали какъв е този загадъчен пожар, който унищожил лабораторията на Едисон в Уест Ориндж заедно с цялата документация. Но публиката не забелязала това – първите страници на изданията вече били заети със Световната война (защото тогава била единствена).

Краят на тази десетилетна епопия изглежда странен и нелогичен. Привържениците на теорията за конспирацията обясняват случилото се с намесата на нефтените компании, а пожарът в Уест Ориндж – като последно предупреждение към Форд и Едисон. Но истината е по-проста. Един век назад електричеството не издържало конкуренцията с евтиния тогава бензин, а с появата на електрическия стартер на Чарлз Кетъринг електромобилите загубили единственото си преимущество – мигновеното запалване на двигателя.

С ръста на пътната мрежа и появата на презамериканските магистрали клиентите започнали да се нуждаят от машини, които да изминават големи разстояние, по възможност без допълнително обгрижване. Електрификацията на САЩ вървяла неравномерно, за разлика от бензоколонките на  Standard Oil Company, които можели да се срещнат едва ли не във всяка пустиня.

Що се отнася до Форд и Едисон, да тъгуват за неудачата на тях просто не им останало време, защото всеки от тях имал куп работещи проекти и идеи за нови. А електромобилът? Той се престори на мъртъв, за да може да възкръсне на нов етап от историята.

Антон Оруш, Sandacite.net – www.sandacite.net

Източници:

Edison’s Valuable Memorabilia Celebrates His Vision - http://www.edisonmuckers.org/tag/thomas-alva-edison/page/2/

Nickel-iron battery information – Oil Stain on America - http://greenbuildingelements.com/2011/02/15/thomas-edison-pioneer-of-green-energy/ 

Thomas Edison: Pioneer of Green Energy - http://greenbuildingelements.com/2011/02/15/thomas-edison-pioneer-of-green-energy/

Электромобили начала XX века: история - http://www.popmech.ru/vehicles/13652-vpered-v-proshloe/


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.