«интернаука» Научный журнал №28(157) Август 2020 г. Издается с ноября 2016 года Москва 2020 ббк 94 И73 Председатель редакционной коллегии: Еникеев Анатолий Анатольевич

часть электроэнергии вырабатывается тепловыми 
электростанциями (ТЭС) – 679,9 млрд кВтч (почти 
63%), сжигающими разного рода углеводородное 
сырьё со всеми вытекающими для экологии послед-
ствиями. Примерно такая же доля электроэнергии 
вырабатывается ТЭС и в мировом масштабе. Произ-
водство электроэнергии атомными и гидроэлектро-
станциями тоже нельзя считать экологически без-
опасными. То есть, эксплуатируя электромобиль в 
черте города, мы по сути переносим источник за-
грязнения окружающей среды в районы, где элек-
трическая энергия вырабатывается. Следовательно, 

---

Журнал «Интернаука» 
№ 28 (157), 2020 г. 
43 
сопоставляя автомобили, использующие для движе-
ния различные виды энергии, исходить следует из 
того, насколько эффективно используется энергия, 
то есть, какая часть вырабатываемой изначально 
энергии непосредственно преобразуется в механи-
ческую энергию движения автомобиля. Для удоб-
ства сравнения будем полагать, что электроэнергия, 
используемая электромобилем в основном выраба-
тывается ТЭС, сжигающими углеводороды. 
В механике потери энергии при преобразовании 
её машинами и передаче механической энергии 
механизмами оценивают коэффициентом полезного 
действия (КПД), понимая под этим отношение ко-
личества энергии на выходе механической системы 
(полезная), совершающей полезную работу, к под-
водимой на входе в механическую систему (затра-
ченная). Если система, преобразующая и передаю-
щая 
энергию 
состоит 
из 
нескольких 
последовательно соединённых элементов, то общий 
КПД системы может быть определён как произведе-
ние коэффициентов отдельных её составных частей. 
Применительно к традиционному автомобилю с 
двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Полезной 
работой можно считать работу по перемещению 
автомобиля на определённое расстояние, а затра-
ченной – работу (энергию) выделяемую при сгора-
нии топлива за тот же период времени. 
Цепь агрегатов, обеспечивающих движение ав-
томобиля с ДВС достаточно короткая: двигатель, 
коробка передач, карданная муфта и главная пере-
дача. Учитывая большое разнообразие типов совре-
менных автомобилей, возможны и иные наборы 
агрегатов автомобиля и типы трансмиссий, но для 
решения поставленной задачи достаточно рассмат-
ривать простейший набор элементов в цепи переда-
чи движения. 
КПД двигателя внутреннего сгорания зависит от 
большого числа параметров: неполное сгорание 
топлива, тепловые потери, механические потери, 
затраты энергии на работу генератора и т. п. Важное 
значение имеет режим работы и манера вождения. В 
целом для бензиновых двигателей КПД – 25% это 
достаточно хороший показатель. Заметно эффектив-
нее бензиновых двигателей – дизельные агрегаты. В 
основном за счёт увеличения степени сжатия, дру-
гого принципа воспламенения топлива и меньшего 
нагрева КПД дизеля может достигать 40%, а при 
оснащении дизеля качественной турбиной, можно 
обеспечить КПД и пятьдесят процентов [7]. Будем 
принимать КПД двигателя – 30%. 
Передачу движения от двигателя к приводным 
колёсам обеспечивает трансмиссия, т.е. коробка 
передач и привод, в среднем потери мощности в 
трансмиссии составляют около 10%, если коробка 
передач механическая, и 13-15%, если автоматиче-
ская коробка передач. Не привязываясь к типу 
трансмиссии, полагаем потери в 15%, соответствен-
но КПД – 85%.
В среднем, КПД автомобиля с ДВС при приня-
тых потерях составляет около 25%.
Общие потери энергии при эксплуатации элек-
тромобиля следует оценивать, рассматривая всю 
цепочку передачи и преобразования энергии от её 
выработки на электростанции при сжигании углево-
дородов до перемещения электрокара на определен-
ное расстояние. 
Комплексный КПД в цепи энергообеспечения 
электромобиля складывается из: КПД электростан-
ции, на которой вырабатывается энергия; КПД 
трансформаторных подстанций; потерь электро-
энергии при передаче её потребителю по разного 
рода сетям; потерь в зарядном устройстве, обеспе-
чивающем зарядку аккумулятора электромобиля и 
потерь энергии непосредственно в электромобиле 
при передаче её от аккумулятора к приводным колё-
сам.
КПД электростанции зависит от вида электро-
станции, а также от конкретного оборудования, 
преобразующего энергию. Согласно [8], КПД тепло-
вой электростанции составляет не более 36%, что 
связано с высокими тепловыми потерями, вызывае-
мыми отходящими газами при горении. В среднем 
можно принимать КПД ТЭС – 35%.
КПД цепи трансформаторных подстанций, ко-
торые повышают напряжение для его передачи на 
большие расстояния с наименьшими потерями, а 
затем его понижают для подачи потребителю будет 
определяться потерями в каждой подстанции. Под-
станций на пути энергии к потребителю как мини-
мум три. Каждая из них имеет КПД около 98%.
Также существуют потери на высоковольтной 
линии. Свести потери к нулю невозможно. Поэтому 
допустимые потери нормируют, т. е. при расчете 
проводов линии и выборе ее напряжения исходят из 
того, чтобы потери не превышали обычно 10% по-
лезной мощности, передаваемой по линии. Будем 
принимать условный КПД передающих сетей – 90%. 
С подстанции электроэнергия поступает на за-
рядное устройство. КПД зарядных устройств для 
литий-полимерных аккумуляторов варьируется от 
30% до 80% по разным данным. Современные за-
рядные устройства для электромобилей постоянно 
совершенствуются, потому можно принять его КПД 
– 70%. При зарядке аккумулятора существуют поте-
ри также на самом аккумуляторе. Эти потери варьи-
руются от тока зарядки. При токе 0.1C (C – ёмкость 
аккумулятора) они составляют порядка 85-95%. 
В электромобилях используются тяговые элек-
тродвигатели, имеющие КПД 85-95%, в зависимости 
от модели двигателя и назначения транспортного 
средства. Принимаем КПД электродвигателя – 90%.
Механический редуктор электромобиля, обес-
печивающий понижение скорости вращения колёс и 
повышение крутящего момента, что делает движе-
ние на электромобиле проще и приятнее, имеет КПД 
порядка 98% 
Учитывая принятые потери в отдельных эле-
ментах цепи преобразования и передачи энергии от 
места её выработки к конкретному автомобилю, 
потери энергии в зарядном устройстве и в агрегатах 
автомобиля получим общий коэффициент полезного 
действия электромобиля порядка 16,6%. 
Таким образом, разница в эффективности ис-
пользования энергии для перемещения транспорт-
ных средств, приводимых в движение электриче-
ской и непосредственно тепловой энергией 

---

Журнал «Интернаука» 
№ 28 (157), 2020 г. 
44 
оказывается достаточно ощутимой в пользу автомо-
билей с ДВС. Понятно, что все цифры достаточно 
приближенные, однако они позволяют поставить 
под сомнение устоявшееся представление об абсо-
лютной экологической целесообразности электро-
мобиля. Мы живём на одной планете, и если где-то 
вредных выбросов в атмосферу оказывается мень-
ше, то в другом месте их количество будет значи-
тельно возрастать. Возможно ситуация в электро-
энергетике изменится в пользу возобновляемых 
источников. Ветроэнергетика и солнечная энергети-
ка показывают стабильны рост в последние годы, 
значительно превышающий темпы роста производ-
ства электроэнергии ТЭС. Однако говорить о сопо-
ставимой доли возобновляемых источников в миро-
вом производстве энергии пока оснований нет. 
Рассчитывать на то, что электромобили вытеснят с 
рынка автомобили с ДВС в ближайшем будущем не 
следует и оснований к тому чтобы форсировать этот 
процесс, видимо, нет.