Kaksi moottoria sähköajoneuvoissa – mitä temppuja valmistajat käyttävät kasvattaakseen kantamaa? [KUVAUS]

Sähköautoissa on yksi, kaksi, kolme ja joskus neljä moottoria. Taloudellisesta näkökulmasta yksi moottori on paras vaihtoehto, mutta jotkut ihmiset tuntevat olonsa itsevarmemmaksi, kun heillä on neliveto. Mutta kuinka tasapainottaa AWD:n tarjoama luottamus alhaiseen virrankulutukseen? Valmistajilla on useita tapoja tehdä tämä.

Monimoottorikäyttöiset sähkölaitteet. Miten autot vähentävät energiankulutusta?

sisällysluettelo

• Monimoottorikäyttöiset sähkölaitteet. Miten autot vähentävät energiankulutusta?
  • Tapa 1: käytä kytkintä (esim. Hyundai E-GMP alusta: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Tapa 2: Käytä oikosulkumoottoria vähintään yhdellä akselilla (esim. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Tapa 3: lisää akun varausta huomaamattomasti

Aloitetaan lähtöpisteestä - yksiakselisesta ajosta. Valmistajan päätöksestä riippuen moottori sijaitsee etu- (FWD) tai taka-akselilla (RWD). Etuakseli Jollain tapaa tämä on poikkeama polttomoottoriautoista: vuosikymmeniä sitten sen uskottiin parantavan turvallisuutta, minkä vuoksi useimmat varhaiset sähköasentajat olivat etuvetoisia. Tähän päivään asti se on Nissanin ja Renaultin perusratkaisu (Leaf, Zoe, CMF-EV-alusta) ja malleja, jotka ovat polttoajoneuvojen uudistuksia (esim. VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla luopui alusta alkaen etuvetoratkaisusta ja BMW i3:lla ja Volkswagen MEB-alustalla, jossa perusratkaisu on moottori sijaitsee taka-akselilla... Tämä on jonkin verran huolestuttavaa monille kuljettajille, koska etuvetoiset polttoajoneuvot ovat itse asiassa turvallisempia lähellä porttia tilanteissa, mutta sähkömoottoreiden kanssa ei todellakaan ole paljon huolestuttavaa. Elektroniikka ja sähköjärjestelmät ovat paljon nopeampia kuin mekaaniset järjestelmät inertiapolttomoottoreissa.

Yksinkertaisesti sanottuna yksi moottori on yksi sarja suurjännitekaapeleita, yksi invertteri, yksi ohjausjärjestelmä. Mitä vähemmän elementtejä järjestelmässä on, sitä pienempi on kokonaishäviö. Koska Yksimoottoriset sähköajoneuvot ovat periaatteessa taloudellisempia kuin kahdella tai useammalla moottorilla varustetut ajoneuvot.josta kirjoitimme alussa.

Kuljettajien lisäksi hän rakastaa nelivetoa. Jotkut ostavat sen paremman suorituskyvyn vuoksi, toiset siksi, että he tuntevat olonsa turvallisemmaksi sen kanssa, ja toiset koska he ajavat säännöllisesti vaikeissa maasto-olosuhteissa. Sähkömoottorit hemmottelevat insinöörejä: suuren, kuuman, tärisevän putkimaisen rungon sijaan meillä on tyylikäs, kompakti muotoilu, joka voidaan lisätä toiseen akseliin. Mitä tehdä tällaisessa tilanteessa, jotta ei liioitella energiankulutuksella ja taata omistajalle kohtuullinen tehoreservi? Ilmeisesti: sinun on sammutettava niin monta moottoria kuin mahdollista.

Mutta miten se tehdään?

Tapa 1: käytä kytkintä (esim. Hyundai E-GMP alusta: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Sähköajoneuvoissa käytetään kahdenlaisia ​​moottoreita: oikosulkumoottori (asynkroninen moottori, ASM) tai kestomagneettimoottori (PSM). Kestomagneettimoottorit ovat taloudellisempia, joten niiden käyttö on järkevää aina, kun suurin kantama on tärkeä. Mutta niillä on myös merkittävä haittapuoli: kestomagneetteja ei voi sammuttaa, ne luovat magneettikentän, halusimme sitä tai emme.

Koska pyörät on liitetty tiukasti moottoriin akseleilla ja vaihteilla, jokainen ajo johtaa sähkön virtaukseen akusta moottoriin (ajoneuvon liike) tai moottorista akkuun (palautus). Eli jos käytämme yhtä kestomagneettimoottoria kummallakin akselilla, voi syntyä tilanne, jossa toinen ajaa pyöriä ja toinen jarruttaa autoa, koska se muuttaa mekaanisen energian sähköksi. Tämä on erittäin epätoivottava tilanne.

Hyundai on ratkaissut tämän ongelman etuakselin mekaanisen kytkimen avulla... Sen toiminta on täysin automaattista, kuten Haldex-järjestelmä polttoautoissa: kun kuljettaja tarvitsee lisää tehoa, kytkin lukittuu ja molemmat moottorit kiihdyttävät (tai jarruttavat?) autoa. Kun kuljettaja ajaa hiljaa, kytkin irrottaa etumoottorin pyöristä, joten jarrutuksessa ei ole ongelmia.

Kytkimen tärkein etu on mahdollisuus käyttää taloudellisempia PSM-moottoreita molemmilla akseleilla. Haittapuolena on toisen mekaanisen elementin tuominen järjestelmään, jonka on kestettävä suuria vääntömomentteja ja reagoitava nopeasti muutoksiin. Tällä tavalla osa kuluu vähitellen - ja vaikka se näyttää suunnittelultaan melko yksinkertaiselta, sen kiinnitystaso käyttöjärjestelmään tekee vaihtamisen epätodennäköiseksi.

Tapa 2: Käytä oikosulkumoottoria vähintään yhdellä akselilla (esim. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Menetelmää numero 2 on käytetty pidempään ja useammin, alusta asti se esiintyi Tesla Model S:ssä ja X:ssä, nyt löydämme sen myös muiden MEB-alustan Volkswagenien joukosta, mukaan lukien VW ID.4 GTX. Se piilee siinä tosiasiassa induktiomoottorit sähkömagneeteilla asennetaan joko molemmille akseleille (vanha Tesla-malli) tai ainakin etuakselille (MEB AWD, Tesle S / X Raven-versiosta).... Me kaikki tiedämme sähkömagneetin toimintaperiaatteen ala-asteelta lähtien: magneettikenttä syntyy vain, kun siihen kytketään jännite. Kun virta katkaistaan, sähkömagneetti muuttuu tavalliseksi johtonipuksi.

Siksi asynkronisen moottorin tapauksessa riittää, että käämi irrotetaan virtalähteestä.että hän lopettaisi vastustamisen. Tämän ratkaisun kiistaton etu on suunnittelun yksinkertaisuus, koska kaikki tehdään elektroniikan avulla. Haittapuolena on kuitenkin oikosulkumoottorien alhaisempi hyötysuhde ja se, että jäykästi verkottu vaihteisto ja itse moottori aiheuttavat jonkin verran vastusta.

Kuten jo mainitsimme, induktiomoottoreita käytetään useimmiten etuakselilla, joten niiden päätehtävänä on lisätä tehoa silloin, kun sitä tarvitaan, eikä häiritä ajajan liikkuessa hitaasti.

Tapa 3: lisää akun varausta huomaamattomasti

On syytä muistaa, että sähkömoottoreiden hyötysuhde on erittäin korkea (95 ja joskus 99+ prosenttia). Näin ollen jopa AWD-käytöllä, jossa on kaksi kestomagneettimoottoria, mikä aina pyöräveto (ilman palautumista), häviöt suhteessa yhden moottorin kokoonpanoon ovat suhteellisen pienet. Mutta he tekevät, ja akkuun varastoitunut energia on niukka hyödyke - mitä enemmän käytämme sitä ajamiseen, sitä huonompi kantama on.

Kolmas tapa lisätä kahdella PSM-moottorilla varustettujen sähköisten nelivetoisten ajoneuvojen valikoimaa on siis kasvattaa akun käyttökapasiteettia hienovaraisesti. Kokonaiskapasiteetti voi pysyä samana, käyttökapasiteetti voi vaihdella, joten ihmiset, jotka valitsevat RWD/FWD:n ja AWD:n välillä, eivät välttämättä huomaa eroa, ellei valmistaja kerro niin suoraan.

Emme tiedä, onko kukaan käyttänyt kuvaamaamme menetelmää. Tesla uusissa 3 suorituskykymalleissa antaa ostajalle pääsyn hieman käyttökelpoisempaan akkukapasiteettiin, mutta tässä voi käydä ilmi, että suorituskykyvaihtoehto (Kaksimoottori) kantaman suhteen ei eronnut Long Range (Dual Motor) -versiosta.

Tämä saattaa kiinnostaa sinua: