Jak działa samochód elektryczny?

Cztery koła, dach, okna dookoła. Na pierwszy rzut oka samochód elektryczny może wyglądać jak „tradycyjny” samochód z silnikiem spalinowym, ale jest kilka istotnych różnic. W tym artykule przyjrzymy się bliżej działaniu pojazdu elektrycznego.

Wszyscy wiemy, jak działa samochód benzynowy. Na stacji benzynowej napełniasz bak paliwem. Ta benzyna jest podawana przez rury i węże do silnika spalinowego, który miesza ją z powietrzem i powoduje eksplozję. Jeśli synchronizacja tych eksplozji jest odpowiednio zsynchronizowana, powstaje ruch, który przekłada się na ruch obrotowy kół.

Jeśli porównasz to niezwykle uproszczone wyjaśnienie do samochodu elektrycznego, zobaczysz wiele wspólnego. Akumulator pojazdu elektrycznego ładujesz w punkcie ładowania. Ta bateria to oczywiście nie pusty „zbiornik” jak w twoim samochodzie benzynowym, ale bateria litowo-jonowa np. w laptopie czy smartfonie. Ta energia elektryczna jest przekształcana w ruch obrotowy, aby umożliwić jazdę.

Samochody elektryczne też są inne

Oba samochody są w zasadzie porównywalne, chociaż istnieją znaczne różnice. Bierzemy skrzynię biegów. W „tradycyjnym” samochodzie między silnikiem spalinowym a osiami napędowymi znajduje się skrzynia biegów. Przecież silnik benzynowy nie rozwija cały czas pełnej mocy, tylko nabiera mocy maksymalnej. Jeśli spojrzysz na wykres przedstawiający moc i Nm silnika spalinowego przy określonej liczbie obrotów, zobaczysz na nim dwie krzywe. Nowoczesne samochody – z wyjątkiem przekładni CVT – mają zatem co najmniej pięć biegów do przodu, aby przez cały czas utrzymywać idealną prędkość obrotową silnika spalinowego.

Silnik elektryczny zapewnia pełną moc od samego początku i ma znacznie szerszy idealny zakres prędkości niż silnik spalinowy. Innymi słowy, pojazdem elektrycznym można jechać od 0 do 130 km/h bez konieczności używania wielu biegów. Tak więc pojazd elektryczny, taki jak Tesla, ma tylko jeden bieg do przodu. Brak wielu biegów oznacza brak utraty mocy podczas zmiany biegów, dlatego pojazdy elektryczne są często postrzegane jako król sprintu na światłach. Wystarczy wcisnąć pedał gazu na dywanie, a od razu strzelasz.

Są wyjątki. Na przykład Porsche Taycan ma dwa biegi do przodu. W końcu oczekuje się, że Porsche będzie bardziej sportowe niż Peugeot e-208 czy Fiat 500e. Dla nabywców tego samochodu bardzo ważna jest (stosunkowo) wysoka prędkość maksymalna. Właśnie dlatego Taycan ma dwa biegi do przodu, dzięki czemu na pierwszym biegu możesz szybko uciec od świateł ulicznych i cieszyć się wyższym Vmax na drugim biegu. Samochody Formuły E mają również wiele biegów do przodu.

Moment obrotowy

Mówiąc o sportowym charakterze samochodu, chodźmy. wektoryzacja momentu obrotowego przydzielać. Technikę tę znamy również z pojazdów paliwowych. Idea wektorowania momentu obrotowego polega na tym, że moment obrotowy silnika można rozłożyć na dwa koła na tej samej osi. Załóżmy, że złapał Cię ulewny deszcz, gdy koło nagle zaczyna się ślizgać. Nie ma sensu przenosić mocy silnika na to koło. Mechanizm różnicowy z wektorowaniem momentu obrotowego może przenosić na to koło mniejszy moment obrotowy, aby odzyskać kontrolę nad tym kołem.

Bardziej sportowe pojazdy elektryczne mają zwykle co najmniej jeden silnik elektryczny na oś. Audi e-tron S ma nawet dwa silniki na tylnej osi, po jednym na każde koło. To znacznie upraszcza wykorzystanie wektora momentu obrotowego. W końcu komputer może szybko zdecydować się nie zasilać jednego koła, ale przenieść moc na drugie koło. Coś, czego nie musisz robić jako kierowca, ale z czym możesz się dobrze bawić.

„Jazda jednym pedałem”

Kolejną zmianą w pojazdach elektrycznych są hamulce. A raczej sposób hamowania. Silnik pojazdu elektrycznego może nie tylko przekształcać energię w ruch, ale także przekształcać ruch w energię. W samochodzie elektrycznym działa to tak samo, jak dynamo rowerowe. Oznacza to, że gdy jako kierowca zdejmiesz nogę z pedału przyspieszenia, dynamo uruchomi się natychmiast i powoli się zatrzymasz. W ten sposób hamujesz bez faktycznego hamowania i ładujesz akumulator. Idealne, prawda?

Nazywa się to hamowaniem regeneracyjnym, chociaż Nissan lubi nazywać to „jazdą na jednym pedale”. Ilość hamowania rekuperacyjnego często można regulować. Wskazane jest pozostawienie tej wartości na maksimum, aby maksymalnie spowolnić pracę silnika elektrycznego. Nie tylko dla twojego zasięgu, ale także ze względu na hamulce. Jeśli nie są używane, nie będą się zużywać. Pojazdy elektryczne często zgłaszają, że ich klocki i tarcze hamulcowe działają znacznie dłużej niż wtedy, gdy nadal jeździły pojazdem benzynowym. Oszczędzanie pieniędzy przez nicnierobienie, czy nie brzmi to jak muzyka dla twoich uszu?

Aby uzyskać więcej informacji na temat zalet i wad, przeczytaj nasz artykuł o zaletach i wadach samochodu elektrycznego.

wniosek

Oczywiście nie zagłębialiśmy się w szczegóły techniczne działania samochodu elektrycznego. Jest to dość złożona substancja, która większości nie jest szczególnie interesująca. Pisaliśmy tutaj głównie jakie są dla nas największe różnice, benzyna. Mianowicie inny sposób przyspieszania, hamowania i motoryzacji. Chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jakie komponenty znajdują się w pojeździe elektrycznym? W takim razie poniższy film na YouTube jest koniecznością. Profesor na Uniwersytecie w Delft wyjaśnia, jaką drogę musi obrać energia elektryczna, aby przebyć drogę od rozwidlenia do koła. Ciekawi Cię, czym różni się samochód elektryczny od benzynowego? Następnie odwiedź tę witrynę Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych.

Zdjęcie: Model 3 Performance autorstwa @Sappy, via Autojunk.nl.