Porsche P1

Horizonty

Dědeček elektromobil a co ho ještě čeká

18 ledna 2016  

Věděli jste, že první elektromobily vznikly už v první polovině devatenáctého století? A že jich bývalo víc než spalovacích aut? Přečtěte si, jaká cesta vedla až ke dnešním e-Golfům a Teslám.

Elektřinu známe od roku 1800, kdy byl objeven první použitelný zdroj stálého elektrického proudu – Voltův článek. Vědci se na novinku vrhli s chutí a během krátké doby prozkoumali většinu elektrických vlastností látek za normálních podmínek, objevili zákony platící v elektrických obvodech a našli souvislost elektřiny s magnetismem. Určitě vám něco řeknou jména jako Alessandro Volta, André-Marie Ampère, Georg Simon Ohm nebo Michael Faraday.

Jako pohon dopravního prostředku byla elektřina prvně využita na vodě: v roce 1834 předvedl ruský fyzik M. H. Jacobi na petrohradské řece Něvě akumulátorovou loď poháněnou 320 elektrickými články.

První elektromobily, které si zdroj vozily s sebou, se objevily o rok později. Profesor Sibrandus Stratingh a jeho asistent Christopher Becker z nizozemského Groningenu sestavili v roce 1835 první historicky doložený elektromobil. Bylo to tedy asi o půlstoletí dřív, než se objevil první automobil se spalovacím motorem.

Druhá polovina devatenáctého století se nesla ve znamení praktického využití elektřiny: jak na běžícím pásu se objevovaly vynálezy spotřebičů jako generátor, oblouková lampa, telefon, žárovka či elektromotor, které postupně pronikaly do sériové výroby a do domácností. Mezi slavná jména patří třeba Heinrich Hertz, William Thomson (lord Kelvin), Thomas Alva Edison, Werner von Siemens, Nikola Tesla, Alexander Graham Bell nebo náš František Křižík.

V roce 1881 sestrojil francouzský inženýr N. J. Raffard elektrickou tramvaj pro 31 cestujících, která vážila přes osm a půl tuny, jezdila rychlostí 12 km/h a na jedno nabití urazila čtyřicet kilometrů.

Když chybí vibrace a rachot

Už tehdy – stejně jako dnes – se konstruktéři potýkali především s kapacitou akumulátorů. Že je elektrický pohon z mnoha důvodů výhodný, na to se přišlo celkem záhy. Největším oříškem ale vždy bylo a stále je to, jak uskladnit co největší množství energie. Koncem devatenáctého století byly k dispozici pouze olověné akumulátory, které autům nedovolovaly větší dojezd než nějakých sedmdesát kilometrů.

Přesto šlo o technologii velice lákavou. Elektrický pohon byl jednoduchý, tichý, neznečišťoval ovzduší. Na růžích ustláno ale nikdy neměl. Kritici zmiňovali dokonce takové nedostatky jako nepřítomnost vzrušujícího ryku a třasotu auta poháněného spalovacím motorem. Ačkoliv elektromobily ještě před koncem století ukázaly, že i onu vzrušující rychlost dokážou nabídnout (viz box), kritiky se nezbavily. Výrobci spalovacích motorů přitom pilně pracovali na vývoji součástek, díky nimž by mohli zákazníkům dopřát komfort srovnatelný s elektrickou konkurencí.

Poprvé přes 100 km/h
První elektrický rychlostní rekord zaznamenali dva Francouzi, konstruktér Jeantaud a hrabě Chasseloup-Laubat. Spálili ve svém vozu tři elektromotory, než se jim podařilo v roce 1898 posunout svůj dřívější 63kilometrový rekord na úroveň 92,24 km/h. O odpověď se postaral Camille Jenatzy v dubnu 1899. Jako vůbec první na světě překonal stokilometrovou rychlost. Jeho doutník připomínající vozidlo La Jamais Contente (Nikdy nespokojená) se rozjelo na 105,882 km/h. Rekord držel celé tři roky, než ho v roce 1902 překonal elektromobil Torpedo Kid rychlostí 167,3 km/h.

 

Odpovědí na otázku, proč cesta elektromobilů – se všemi jejich výhodami (i zápory) – do popředí všeobecného zájmu byla po víc než sto let tak náročná, je množství. Malý dojezd. Nízká cena ropy. Automobilová a petrolejářská lobby. A tak dále. Polemiku dnes ale nechme stranou (přečtěte si úvahu o hybridech).

Česká stopa

V příběhu elektromobilů najdeme také české jméno. František Křižík o sobě dal vědět patentem samočinného regulátoru elektrické obloukovky. Šlo o vcelku převratný vynález, který svému autorovi vynesl zajímavé peníze, jež Křižík později investoval do stavby elektrotechnické dílny v Plzni a v Praze. V roce 1895 představil první český elektromobil, jejž přes planetové soukolí poháněl motor s výkonem 3,6 kW. Auto se směrově ovládalo ruční pákou, elektromotor se spouštěl pedálem, akumulátor měl 42 článků. Později přibyl volant, zrychlování i brzdění obstarávaly pedály a navíc byl vůz vybavený pásovou brzdou na předlohový hřídel.

Třetí Křižíkův model poháněla dvojice elektromotorů o výkonu 2,2 kW v zadních kolech. Aby zvětšil dojezd automobilu, namontoval do něj Křižík také benzínový motor – ten poháněl dynamo dobíjející akumulátory.

Jak se Porsche z roku 1898 domů vrátilo
První elektrický kočár spal zapomenutý ve stodole farmy kdesi v Rakousku. Koncem letošního ledna to budou dva roky, co se o jeho návrat postaralo muzeum Porsche. Kočár nese jméno C.2 Phaeton a ve svých dvaadvaceti letech ho pro firmu Egger-Lohner zkonstruoval Ferdinand Porsche. Představil ho ve Vídni 26. června 1898. Sám mu říkal P1 – tyto dva znaky také vyryl do všech důležitých součástek kočáru.
.
O pohon se staral lehký, 130 kilogramů vážící elektromotor, který poskytoval stálý výkon tří koní, ve špičkách krátkodobě až pěti. Nejvyšší rychlost kočáru činila 34 km/h, regulovala ji řídicí jednotka s dvanácti rychlostmi.
.
Kočár vážil 1359 kilogramů a jeho dojezd byl obdivuhodných 80 kilometrů na jedno nabití. Baterie sestávající ze 44 článků vážily půl tuny. Známé jsou ještě dva údaje: rozvor byl 1600 milimetrů a elektrokočáry vznikly celkem čtyři.
.
Vědět o sobě dal na berlínské přehlídce motorových vozů v roce 1899. Koncem září se tam jel závod elektromobilů na 39 kilometrů. Ferdinand Porsche vezl tři další pasažéry, a i tak závod vyhrál. Byl v cíli osmnáct minut před druhou posádkou. Kočár navíc zvítězil i v kategorii spotřeby..
.
Na tento skvost se můžete podívat v muzeu značky ve Stuttgartu.

Kde jinde než v Americe

Největší rozmach zaznamenaly elektromobily ve Spojených státech. Od roku 1891 je tam vyráběla společnost Holtzer Cabot Electric. Skutečný boom nastal o dva roky později, kdy byla na autosalónu v Chicagu představena celá řada elektrických vozů. V roce 1900 se v USA prodalo dvakrát víc elektromobilů než aut se spalovacími motory; do roku 1915 jich bylo přes 35 000. Statistikám prodejů dominovaly paromobily. Ty ale měly kratší dojezd, byly náročnější na obsluhu a za chladných rán vyžadovaly třičtvrtěhodinové ohřívání vody v kotli. Oproti spalovacím autům byly elektrické vozy čistší, nabízely maximální jízdní standard už od nastartování, nevyžadovaly řazení nebo tolik neoblíbené a mnohdy nebezpečné nahazování ruční klikou. Díky těmto svým kladům se elektromobily staly hitem také mezi ženami-řidičkami (a sehrály tak svou dílčí roli během jejich vymaňování se ze závislosti na mužích).

Produkce elektrických aut v USA vrcholila v roce 1912 a postupně uvadala. Umíráček zazvonil v roce 1924, kdy na automobilových výstavách nefiguroval už ani jeden model.

Co za tímto úpadkem stálo? Jednak byla jejich doménou města, kde jejich nevalný dojezd postačoval: nikoho ani moc nenapadlo vyjet z ulic ven za město. Ale jak se postupně stavěly nové a dlouhé meziměstské silnice, vyvstala i potřeba aut s delším dojezdem. Další věcí bylo objevení ropy v Texasu, což dramaticky snížilo ceny benzínu. Za jeden z přelomových bodů se také považuje rok 1912, kdy Charles Kettering vynalezl elektrický startér, díky němuž zmizelo nepohodlné startování klikou.

Co když ropa nebude?

Po roce 1924 se velmi dynamicky rozvíjelo všechno kolem spalovacích motorů, elektrický pohon ale stagnoval (až na výjimky v podobě městské dopravy nebo vysokozdvižných vozíků a podobně). Kromě úspory paliva a jisté výlučnosti toho elektromobilům do karet moc nehrálo. Jedině v dobách, kdy ropná paliva byla špatně dostupná – tedy za 2. světové války, během energetických krizí v letech 1970 a 1980 nebo za Suezské krize –, vznikaly omezené série elektrických vozů (například Peugeot VLV – malý dvoumístný vůz jako reakce na nedostatek benzínu za 2. světové války). Ale právě ropné krize přinutily lidi přemýšlet o alternativách spalovacích motorů a automobilky se – byť jen v rovině experimentálních prototypů – elektrickým pohonem a souvislejším vývojem akumulátorů začaly zabývat pořádně. Mizerné zásobování ropou bylo celosvětové a nevyhnulo se ani zemím pod sovětskou nadvládou – například inženýři tehdejšího Československa byli pověřeni stvořením malého rodinného elektromobilu pro země RVHP.

České elektro
Kromě zmiňovaného úkolu z roku 1971 vyvinout masám dostupný elektromobil pod jménem Ema (soudruzi projekt ale nakonec celý odpískali) se u nás vývoji v oblasti elektrického pohonu dařilo. První novodobý prototyp byla Škoda Shortcut. Vznikla ve společnosti EKOLO-Jaromír Vegr pro zákazníka SUNEL-Thomas Dinkel ze Švýcarska. Existoval jediný kus a šlo o vpředu i vzadu zkrácený Favorit podle instrukcí designéra Václava Krále. Poháněl ji sériový indukční motor převinutý na napětí 120 voltů a regulátor švýcarské firmy BRUSA.Začátkem devadesátých let minulého století se elektromobily zabývali také v pobočném závodě Škody Plzeň – ve společnosti Škoda Elcar v Ejpovicích. Na svět tam přišlo několik set modelů Eltra – také tato zakázka přišla ze země helvétského kříže.V letech 1996–1999 se v pobočném závodě kopřivnické Tatry v Příboře vyráběl lehký dvoumístný užitkový automobil Tatra Beta. Vozy s dojezdem 140 kilometrů byly primárně určené pro městské rozvážkové služby. Byly z velké části založené na platformě Hyundai Accent a jejich dojezd byl solidních 140 kilometrů. S využitím elektrického pohonu se zcela vážně počítalo, v plánech byla i kombinace se spalovací turbínou. Projekt byl ale nakonec zastaven. Vyrobilo se celkem tři sta vozů, a ač konstrukce nepocházela přímo od Tatry, byla Beta posledním modelem kopřivnického výrobce v oblasti osobních aut.

Bez emisí, prosím

Devadesátá léta sice nepřinesla sériovou výrobu elektrických vozů, v obecném povědomí už ale byly a trend už nešlo ignorovat. Skutečné vzkříšení ale tento způsob pohonu zaznamenal až v době, kdy si lidé začali uvědomovat nejen závislost na ropě a možné komplikace s jejím dovozem, ale také začali pociťovat neustále se zvětšující znečistění ovzduší.

A zase se to pohnulo v Americe. Tentokrát v Kalifornii, která měla už od čtyřicátých let vzduch zamořený skoro nejvíc z celých Států. Koncern GM začátkem devadesátých let vypustil zprávu, že disponuje technologiemi na výrobu výkonných elektromobilů. Toho se chytili členové Rady pro ovzduší (CARB – California Air Resources Board) a rozhodli se podněcovat automobilky k větší výrobě elektrických modelů. Kalifornie v témže roce dokonce přijala zákon o vozidlech s nulovými emisemi ZEV (Zero Emission Vehicle), který nařizoval, aby od roku 1996 všechny firmy prodávající auta v Kalifornii měly alespoň jeden bezemisní model.

Přečtěte si o návratu legendárního českého „prasete“.

A tak se na západě USA začaly objevovat dnes už legendární vozy GM EV1 a elektromobily představovaly další a další automobilky: Toyota RAV4 EV, Honda EV Plus, Ford Think City nebo Ford Ranger EV. Zákon ZEV se začal šířit i do dalších států (nejen v USA) a výrobci byli nuceni se elektřinou zabývat víc a víc. Francouzský koncern PSA tak mezi roky 1997 a 2003 vyrobil největší sérii elektrických automobilů na světě (Peugeot 106 Electrique a Citroën Saxo Electrique). Roli sehrála od srpna 2003 strmě rostoucí cena benzínu a také stále silnější hlasy varující před globálním oteplováním. Příběh ale skončil v roce 2004, kdy samy automobilky většinu elektromobilů sešrotovaly. Zajímavý pohled přinesl hraný dokument Kdo zabil elektromobil?, v němž se objevili například Tom Hanks a Mel Gibson a který pojednává právě o životním příběhu a pádu modelu EV1. Film také spustil lavinu zájmu o japonské hybridní vozy. Nejoblíbenější z nich byla Toyota Prius druhé generace – ve Spojených státech na ni byly nevídané pořadníky.

Část inženýrů a vývojářů, kteří v GM pracovali na vzniku a produkci EV1, přešla do automobilky Tesla, kde pokračují dodnes na další kapitole rozmachu aut na elektřinu. O tom ale zas někdy příště.

Úvodní obrázek: První elektrický kočár C.2 Phaeton. Zdroj: www.technologicvehicles.com

, , , , , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.

LinkedIn Facebook