Miten sähköauto toimii?

Neljä pyörää, katto, ikkunat ympäri. Ensi silmäyksellä sähköauto saattaa näyttää "perinteiseltä" polttomoottoriautolta, mutta siinä on muutamia merkittäviä eroja. Tässä artikkelissa tarkastellaan tarkemmin sähköauton toimintaa.

Me kaikki tiedämme, kuinka bensiiniauto toimii. Huoltoasemalla täytät polttoainesäiliön polttoaineella. Tämä bensiini syötetään putkien ja letkujen kautta polttomoottoriin, joka sekoittaa kaiken ilman ja saa sen räjähtämään. Jos näiden räjähdysten ajoitus on oikein ajoitettu, syntyy liike, joka muuttuu pyörien pyöriväksi liikkeeksi.

Jos vertaat tätä erittäin yksinkertaista selitystä sähköautoon, näet paljon yhteistä. Lataat sähköautosi akun latauspisteessä. Tämä akku ei tietenkään ole tyhjä "tankki" kuten bensiiniautossasi, vaan litiumioniakku esimerkiksi kannettavassa tietokoneessa tai älypuhelimessa. Tämä sähkö muunnetaan pyöriväksi liikkeeksi ajamisen mahdollistamiseksi.

Sähköautot ovat myös erilaisia

Nämä kaksi autoa ovat periaatteessa vertailukelpoisia, vaikka niissä on merkittäviä eroja. Otamme vaihteiston. "Perinteisessä" autossa polttomoottorin ja vetoakseleiden välissä on vaihdelaatikko. Loppujen lopuksi bensiinimoottori ei kehitä jatkuvasti täyttä tehoa, vaan saa maksimaalisen tehon. Jos katsot kaaviota, joka näyttää polttomoottorin tehon ja Nm:n tietyllä kierrosmäärällä, näet siinä kaksi käyrää. Nykyaikaisissa autoissa - CVT-vaihteistoja lukuun ottamatta - on siksi vähintään viisi vaihdetta eteenpäin, jotta polttomoottorisi pysyy aina ihanteellisella nopeudella.

Sähkömoottori tuottaa täyden tehon alusta alkaen ja sillä on paljon laajempi ihanteellinen nopeusalue kuin polttomoottorilla. Toisin sanoen voit ajaa 0-130 km/h sähköajoneuvolla ilman useiden vaihteiden tarvetta. Näin ollen Teslan kaltaisessa sähköautossa on vain yksi vaihde eteenpäin. Useiden vaihteiden puuttuminen tarkoittaa, että teho ei menetä vaihteita vaihdettaessa, minkä vuoksi sähköautoja pidetään usein liikennevalosprintin kuninkaana. Riittää, kun painat kaasupoljinta matolla, niin ammut heti.

Poikkeuksiakin on. Esimerkiksi Porsche Taycanissa on kaksi vaihdetta eteenpäin. Loppujen lopuksi Porschen odotetaan olevan urheilullisempi kuin Peugeot e-208 tai Fiat 500e. Tämän auton ostajille (suhteellisen) suuri huippunopeus on erittäin tärkeä. Tästä syystä Taycanissa on kaksi vaihdetta eteenpäin, joten pääset nopeasti pois liikennevaloista ensimmäisellä vaihteella ja nautit korkeammasta Vmaxista toisella vaihteella. Formula E -autoissa on myös useita eteenpäinvaihteita.

Vääntömomentti

Auton urheilullisuudesta puheen ollen, mennään. vääntömomentin vektorisointi antaa. Tunnemme tämän tekniikan myös polttoaineajoneuvoista. Vääntömomenttivektorin ideana on, että voit jakaa moottorin vääntömomentin kahden saman akselin pyörän välillä. Oletetaan, että joudut kovaan sateeseen, kun pyörä alkaa yhtäkkiä luistaa. Ei ole mitään järkeä siirtää moottorin tehoa tälle pyörälle. Vääntömomenttivektorin tasauspyörästö voi siirtää vähemmän vääntöä kyseiseen pyörään saadakseen pyörän hallinnan takaisin.

Urheilullisemmissa sähköautoissa on yleensä vähintään yksi sähkömoottori per akseli. Audi e-tron S:ssä on jopa kaksi moottoria taka-akselilla, yksi jokaiselle pyörälle. Tämä yksinkertaistaa huomattavasti vääntömomenttivektorin käyttöä. Loppujen lopuksi tietokone voi nopeasti päättää olla syöttämättä virtaa yhdelle pyörälle, vaan siirtää tehon toiseen pyörään. Jotain, jota sinun ei tarvitse tehdä kuljettajana, mutta jonka kanssa voit pitää hauskaa.

"Ajo yhdellä polkimella"

Toinen muutos sähköajoneuvoihin on jarrut. Tai pikemminkin tapa jarruttaa. Sähköajoneuvon moottori ei voi ainoastaan ​​muuntaa energiaa liikkeeksi, vaan myös muuntaa liikkeen energiaksi. Sähköautossa tämä toimii samalla tavalla kuin polkupyörädynamo. Tämä tarkoittaa, että kun kuljettajana otat jalkasi kaasupolkimelta, dynamo käynnistyy välittömästi ja pysähdyt hitaasti. Näin jarrutat varsinaisesti jarruttamatta ja lataat akkua. Täydellistä, eikö?

Tätä kutsutaan regeneratiiviseksi jarrutukseksi, vaikka Nissan kutsuu sitä mielellään "yhden polkimen ajamiseksi". Regeneratiivisen jarrutuksen määrää voidaan usein säätää. On suositeltavaa jättää tämä arvo maksimissaan, jotta hidastat sähkömoottoria mahdollisimman paljon. Ei vain valikoimasi, vaan myös jarrujen takia. Jos niitä ei käytetä, ne eivät kulu. Sähköajoneuvot raportoivat usein, että niiden jarrupalat ja -levyt kestävät paljon pidempään kuin silloin, kun he vielä ajoivat bensiinikäyttöistä ajoneuvoa. Rahan säästäminen tekemättä mitään, eikö se kuulosta musiikilta korvillesi?

Lisätietoja eduista ja haitoista on artikkelissamme sähköauton eduista ja haitoista.

Johtopäätös

Emme tietenkään menneet yksityiskohtiin sähköauton teknisestä toiminnasta. Tämä on melko monimutkainen aine, joka ei kiinnosta suurinta osaa. Kirjoitimme tänne pääasiassa, mitkä ovat meille suurimmat erot, bensiini. Nimittäin erilainen tapa kiihdyttää, jarruttaa ja motoroida. Haluatko tietää enemmän sähköauton komponenteista? Sitten alla oleva YouTube-video on pakollinen. Delftin yliopiston professori selittää, mitä polkua sähkön on kuljettava kulkeakseen haarukasta pyörään. Kiinnostaako miten sähköauto eroaa bensiiniautosta? Vieraile sitten tällä Yhdysvaltain energiaministeriön verkkosivustolla.

Kuva: Model 3 Performance van @Sappy, Autojunk.nl:n kautta.