električna vozila

ilustracija
ELEKTRIČNA VOZILA, dvozglobni električni tramvaj, Končar, Zagreb
ilustracija1ilustracija2

električna vozila, vozila pokretana elektromotorom. Elektromotorni pogon takvih vozila naziva se i električnom vučom, pa se ona kadšto nazivaju i elektrovučnim vozilima. Električna vozila uglavnom ne ispuštaju ispušne plinove, ne stvaraju buku, imaju bolji stupanj djelovanja i bolja vozna svojstva od vozila pogonjenih motorom s unutarnjim izgaranjem jednake snage, pa su njihove prednosti znatne. Ipak, zbog ograničene autonomnosti uzrokovane tehničkim poteškoćama vezanim uz dobavu električne energije, ta su vozila široku primjenu zasad našla u javnom prometu (željeznica, tramvaj i trolejbus) te za sporadične slučajeve autonomnoga teretnoga i osobnoga prijevoza (za prijevoz manjih tereta unutar tvorničkih pogona, skladišta i sl. rabe se akumulatorska elektrokolica, u rudnicima akumulatorske i trolej‑lokomotive, na željezničkim kolodvorima manevarske lokomotive, u gradskim jezgrama i područjima zaštićena okoliša elektrobusi, elektrotaksiji i druga laka električna vozila za prijevoz osoba i tereta, a za prijevoz gradskim četvrtima i osobni transporteri, električni bicikli, motocikli i sl.). U posljednje doba intenzivno se radi na razvoju i postupnom uvođenju električnih osobnih automobila, pa se vjeruje kako će oni u budućnosti preuzeti znatan dio automobilskoga tržišta. Nekonvencionalna vozila, kao npr. pružna lebdeća vozila pogonjena linearnim elektromotorima, tek su u početnoj fazi primjene. Prema načinu dobave električne energije razlikuju se nezavisna i zavisna električna vozila.

Nezavisna električna vozila crpu električnu energiju za pogon elektromotora iz izvora ugrađenog u samom vozilu. Kod akumulatorskih vozila električna je energija pohranjena u akumulatoru (npr. kod električnog automobila), a kod nekih se nezavisnih vozila dobiva izgaranjem goriva, što se ostvaruje pogonom električnoga generatora dizelskim ili benzinskim motorom, rjeđe plinskom turbinom (vozila s hibridnim pogonom). Izvor električne energije može biti i gorivni članak s izravnom pretvorbom kemijske u električnu energiju, ili sunčana baterija (kao kod sunčanog ili solarnog automobila).

Zavisna električna vozila preuzimaju električnu energiju iz elektroenergetske mreže preko kontaktnoga voda i pantografa koji po njemu klizi (npr. električna lokomotiva, tramvaj, trolejbus) ili s pomoću posebne tračnice (podzemna željeznica). Tehničke i ekonomske prednosti električnoga pogona osobito su uočljive u željezničkom prometu. Spram parnog i dizelskog pogona ističe se pouzdanošću, većom instaliranom snagom po osovini, prijevoznom i propusnom moći pruga, a manjim utroškom energije, troškovima iskorištavanja i štetnim utjecajem na okoliš. Bolji su također i higijensko‑tehnički uvjeti rada osoblja. Zbog velikih investicijskih ulaganja u elektrifikaciju željeznica, navedene prednosti dolaze do izražaja kod većih gustoća prometa.

Na elektrificiranim željezničkim prugama električna energija dovodi se do elektrovučnih podstanica, koje izravno napajaju kontaktne mreže pojedinih dionica pruge. U njima se izmjenična struja visokog napona pretvara u istosmjernu ili izmjeničnu struju onog napona i frekvencije koji odgovara vrsti sustava električnoga pogona. Istosmjerni sustavi napajanja nazivnih su napona 1,5 kV ili 3 kV (sustavi su gradskoga prometa nazivnoga napona između 600 V i 750 V). Njihovi su nedostatci razmjerno masivan kontaktni vod te gusto raspoređene elektrovučne podstanice. Izmjenični sustavi napajanja u znatnoj mjeri otklanjaju nedostatke istosmjernih sustava. U upotrebi su sustavi napona 15 kV i frekvencije 16²/3 Hz te noviji sustavi napona 25 kV i frekvencije 50 Hz, a njihovu je primjenu potaknuo razvoj poluvodičke energetske elektronike 1960‑ih. Za električni pogon rabe se kolektorski istosmjerni ili jednofazni elektromotori te trofazni asinkroni elektromotori. Posljednji se odlikuju znatno povoljnijim omjerom mase i nazivne snage, lakše se održavaju, a moguća je i fina regulacija vučne sile i brzine vožnje.

Povijesni razvoj. Začetak primjene električnih vozila bila je mala akumulatorska lokomotiva Amerikanca Thomasa Davenporta iz 1835. U drugoj polovici XIX. st. podjednako su razvijana električna željeznička i cestovna vozila. Električni automobili komercijalno su se počeli rabiti krajem XIX. st., te su do 1920-ih, kada su ih istisnuli automobili s benzinskim motorom, bili vrlo traženi. Među njima je bilo i vozila koja su obarala rekorde, npr. električni automobil belgijskog izumitelja Camillea Jenatzyja postao je 1899. prvi automobil koje je vozio brže od 100 km/h. Prvu upotrebljivu električnu lokomotivu prikazao je W. Siemens na berlinskoj izložbi 1879., a već dvije godine poslije bila je elektrificirana kratka željeznička pruga u blizini Berlina. Šira elektrifikacija željezničkih pruga prvo je započela u Švicarskoj, a početkom XX. st. proširila se diljem svijeta, pa je električni pogon vlakova do danas ostao prevladavajući u željezničkom prometu. Od početka 2000-ih ponovno raste interes za energetski učinkovitija rješenja električnih automobila, pa se nakon brojnih konceptnih automobila javljaju i prvi modeli u serijskoj proizvodnji (športski model Tesla Roadster američke tvrtke Tesla motors proizvodi se od 2008). Usporedno s time, pojedine države različitim mjerama potiču razvoj i korištenje električnih automobila.

Električna vozila u Hrvatskoj uglavnom se primjenjuju u gradskom javnom te željezničkom prometu. Tramvaji pogonjeni istosmjernom strujom napona 660 V prometovali su u Rijeci od 1899., Zagrebu od 1910., a u Osijeku od 1926. Elektrifikacija željeznice u Hrvatskoj započela je instaliranjem istosmjernoga sustava napona 3 kV na pruzi Rijeka–Šapjane–hrvatsko‑slovenska granica, a tim je sustavom elektrificirana i pruga Rijeka–Ogulin. Ostale elektrificirane hrvatske pruge imaju izmjenični napon 25 kV i frekvenciju 50 Hz. Od ukupno 2700 km pruga u Hrvatskoj (u 2000. god.) elektrificirano je 915 km.

Proizvodnja elektrovučnih sredstava (tramvaji, dizelsko‑električne diodne i tiristorske lokomotive) ima u Hrvatskoj dugu tradiciju, a okosnicu proizvodnje čine tvrtke Končar – Elektroindustrija iz Zagreba, »Đuro Đaković« iz Slavonskoga Broda i TŽV »Gredelj« iz Zagreba. Posebno se ističe razvoj i izradba dizelsko‑električnoga (tzv. aluminijskoga) motornog vlaka (1962), koji je bio jedan od prvih primjera suvremenoga motornog vlaka, tiristorske lokomotive (1981), tada jedne od najmodernijih u svijetu, te najnovijega niskopodnoga tramvaja TMK 2200 (2005).

U posljednje su se doba hrvatski inovatori i poduzetnici uključili u razvoj električnih automobila, pa su tako 2011. predstavljena dva konceptna modela tih vozila, gradski automobil DOK-ING XD tvrtke DOK-ING iz Zagreba te športski Concept One tvrtke Rimac automobili iz Svete Nedelje.

električna vozila. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 17.11.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=67917>.