Экологически чистый ГАЗ-21 с электродвигателем

Превращать «Волгу» ГАЗ-21 в электромобиль ее владелец изначально не собирался. Приобрел ее для обычной реставрации, но, пока занимались кузовом, у него возникло желание сделать экологически чистый автомобиль. Несколько месяцев вынашивал идею, полгода ждал комплектующие, и в конце прошлого лета наконец приступил к работе. Сегодня электромобиль на базе ГАЗ-21 уже почти прошел сертификацию как транспортное средство, а значит, и регистрация в ГАИ не за горами. Возможно, именно он будет первым электромобилем украинского «самоделкина», который сертифицируют и поставят на учет в МРЭО. Но обо всем по порядку.

Роль источника энергии в этой «Волге» выполняют 29 тяговых литий-ионных батарей TS-LFP (емкость каждой – 260 Ач) производства компании Thunder Sky Batteries, которые разместились в подкапотном и багажном отсеках автомобиля. Небольшой вес (одна секция – 9 кг), сравнительно невысокая стоимость и возможность применения на транспорте как раз и стали причиной выбора этих китайских АКБ.

Суммарное напряжение блока батарей составило 104,4 В (29 блоков по 3,6 вольта, соединенных последовательно), энергоемкость – 27 кВт.ч. Запас хода автомобиля в городском цикле (при средней скорости 50 км/ч) достигает 85 км. При этом у батареи сохраняется еще до 30% заряда. Более глубокий разряд возможен, но это приведет к снижению срока службы батарей. Он, по паспортным данным, составляет 3000 циклов заряд-разряда, а это эксплуатация на протяжении 10 лет при годовом пробеге в 25 тыс. км.

Контроль работы батарей осуществляется системой GT BMS (battery management system) производства Thunder Sky. Информация о текущем состоянии (температура, напряжение, остаточный пробег) блока батарей отображается на цветном сенсорном LCD-мониторе, размещенном в салоне автомобиля. В несложном меню можно также выбрать режим просмотра состояния каждой секции отдельно, что обеспечивает полноценный контроль батареи.

80-килограммовое «сердце» электромобиля установлено в подкапотном пространстве, под блоком батарей. Электрический двигатель постоянного тока номинальной мощностью 30 кВт (максимальная – 90 кВт) Warp11 рассчитан на напряжение до 190 В и ток в 1000 А. 230 Нм максимального крутящего момента передаются на задние колеса через «родную» трехступенчатую КП, которая связана с валом электромотора через зубчатую муфту.

Максимальная скорость ограничена (для сберегания энергии) электронным блоком управления на отметке 90 км/ч. Сам блок, точнее, ШИМ-регулятор (широтно-импульсная модуляция) является «мозговым» центром системы – связующим звеном между батареей и мотором, повышающим или понижающим подаваемое на двигатель напряжение в зависимости от режима езды. Кстати, этот блок – собственное изобретение еще одного поклонника электромобилей из Винницы, который уже более двух лет ездит на электрифицированной «Таврии».

Для восполнения энергии, потраченной на движение, предусмотрено сразу два зарядных устройства. От стационарного ЗУ мощностью 9 кВт автомобиль можно зарядить за 4-5 часов. Розетка для его подключения находится в машине под крышкой бензобака. Вдали от дома для подзарядки можно воспользоваться бытовой сетью 220 В. Установленное в автомобиле портативное зарядное устройство (2 кВт) в зависимости от степени разряда аккумуляторов и возможности нагрузить розетку «наполняет» батарею за 8–10 часов.

Данный проект оказался интересен еще и тем, что владелец поставил задачу сохранить классический вид автомобиля, что и удалось сделать. В салоне об электрификации напоминает только вмонтированный в трансмиссионный тоннель монитор. «Родную» панель приборов немного изменила светодиодная подсветка, а также амперметр и вольтметр, которые пришли на смену «родным» датчикам количества топлива и заряда аккумулятора.

Отопление салона автомобиля осуществляет электрофен мощностью 800 Вт, расположенный на месте штатной печки. Для освещения использовали светодиоды, которые питаются от преобразователя напряжения бортовой сети 100 В/12 В.

Сидя за рулем электромобиля не первый раз, уже не обращаешь внимания (хотя все же непривычно) на беззвучный старт и отчетливое шуршание покрышек по асфальту (электромотор ведь работает бесшумно). Этими характерными для всех электромобилей особенностями ГАЗ-21 не удивил. А вот динамикой порадовал: 5 секунд – и «Волга» уверенно едет по дороге бок в бок с другими автомобилями. При этом на спидометре 50 км/час – неплохой разгон для автомобиля массой в 1600 кг (именно столько весит «Волга» на электротяге). Следует учесть, что старт, как и дальнейшая езда, проходит на третьей передаче, а КП нужна больше из-за наличия заднего хода.

Для остановки этого электрокара достаточно нажать на тормоз. То же и при старте. Просто отпустил педаль тормоза, нажал на газ и поехал. Словом, алгоритм управления такой же, как у машин с автоматической коробкой передач. Педаль сцепления необходима лишь в одном случае – для перехода на задний ход.

Испытать электромобиль на максимальную скорость не нашлось возможности (тест-драйв проходил в городе), но при 60 км/час педаль акселератора еще имела приличный запас хода, так что заявленная «максималка» в 90 км/час, по всей видимости, правда.

В общем, говорить о дефиците мощности не приходится. Конечно, на трассе резво обогнать кого-то вряд ли удастся, но ведь не для того создавался этот электромобиль. В городе с его пробками и светофорами ГАЗ-21 – вариант вполне приемлемый, а если вспомнить о его экологической чистоте, – возможно, даже идеальный.

Учитывая то, что на переоборудование ГАЗ-21 в электромобиль ушло около $25 тыс., говорить о рентабельности проекта, по крайней мере, на начальном этапе, рановато. Намного дешевле было бы сделать капремонт и на этом поставить точку. Но попробуем рассмотреть более отдаленную перспективу. Исходя из сегодняшних расценок на топливо и электроэнергию, пробег в 250 тыс. км (средний срок службы батарей) для 1600-килограммового электромобиля (обычный ГАЗ-21 весит 1450 кг) обойдется менее чем в 20 тыс. грн. Бензиновый «собрат» с расходом 10 л на 100 км потребует почти в 15 раз большую сумму. И это только цена бензина, а есть еще ремонты ДВС, замены моторного масла, технические жидкости (о подвеске говорить не будем, она в обоих авто «страдает» одинаково). Электромотор же в плановых обслуживаниях практически не нуждается. Результат почти равный, хотя ГАЗ-21 – далеко не лучший вариант (очень тяжелый) для электромобиля.