Kuidas elektriauto töötab?
Neli ratast, katus, aknad ümberringi. Esmapilgul võib elektriauto tunduda "traditsioonilise" sisepõlemismootoriga autona, kuid sellel on paar olulist erinevust. Selles artiklis vaatleme lähemalt, kuidas elektrisõiduk töötab.
Me kõik teame, kuidas bensiiniauto töötab. Tanklas täidad bensiinipaagi kütusega. See bensiin juhitakse torude ja voolikute kaudu sisepõlemismootorisse, mis segab selle kõik õhuga ja paneb selle plahvatama. Kui nende plahvatuste ajastus on õigesti ajastatud, luuakse liikumine, mis tähendab rataste pöörlevat liikumist.
Kui võrrelda seda äärmiselt lihtsustatud seletust elektriautoga, näete palju ühist. Laadite oma elektrisõiduki akut laadimispunktis. See aku pole muidugi tühi "paak" nagu sinu bensiiniautol, vaid liitiumioonaku näiteks sülearvutis või nutitelefonis. See elekter muundatakse pöörlevaks liikumiseks, et muuta sõitmine võimalikuks.
Ka elektriautod on erinevad
Need kaks autot on põhimõtteliselt võrreldavad, kuigi on olulisi erinevusi. Võtame käigukasti. "Traditsioonilisel" autol on sisepõlemismootori ja veotelgede vahel käigukast. Bensiinimootor ei arenda ju pidevalt täisvõimsust, vaid saavutab maksimaalse võimsuse. Kui vaatate graafikut, mis näitab sisepõlemismootori võimsust ja Nm teatud pöörete arvu juures, näete sellel kahte kõverat. Tänapäevastel autodel – välja arvatud CVT-käigukastid – on seetõttu vähemalt viis edasikäiku, et hoida teie sisepõlemismootor alati ideaalsel kiirusel.
Elektrimootor annab täisvõimsust algusest peale ja sellel on palju laiem ideaalne kiirusvahemik kui sisepõlemismootoril. Teisisõnu saate elektrisõidukiga sõita 0–130 km/h, ilma et oleks vaja mitut käiku. Seega on elektrisõidukil nagu Tesla ainult üks edasikäik. Mitme käigu puudumine tähendab, et käikude vahetamisel ei kao võimsus, mistõttu peetakse elektriautosid sageli foorituledes sprindi kuningaks. Piisab vaid vaibal gaasipedaali vajutamisest ja kohe tulistad.
On erandeid. Näiteks Porsche Taycanil on kaks edasikäiku. Eeldatakse ju, et Porsche on sportlikum kui Peugeot e-208 või Fiat 500e. Selle auto ostjate jaoks on (suhteliselt) suur tippkiirus väga oluline. Seetõttu on Taycanil kaks edasikäiku, et saaksite esimesel käigul kiiresti fooride eest eemalduda ja teisel käigul nautida kõrgemat Vmax-i. Vormel E autodel on ka mitu edasikäiku.
Pöördemoment
Rääkides auto sportlikkusest, lähme. pöördemomendi vektoriseerimine määrama. Teame seda tehnikat ka kütusesõidukite puhul. Pöördemomendi vektoreerimise idee seisneb selles, et saate jaotada mootori pöördemomendi kahe sama telje ratta vahel. Oletame, et satute tugeva vihma kätte, kui ratas hakkab ootamatult libisema. Mootori jõudu pole mõtet sellele rattale üle kanda. Pöördemomendi vektori diferentsiaal suudab sellele rattale edastada vähem pöördemomenti, et taastada kontroll selle ratta üle.
Sportlikumatel elektrisõidukitel on tavaliselt vähemalt üks elektrimootor telje kohta. Audi e-tron S-l on isegi kaks mootorit tagateljel, üks kummagi ratta jaoks. See lihtsustab oluliselt pöördemomendi vektori kasutamist. Arvuti võib ju kiiresti otsustada, et ei anna toidet ühele rattale, vaid edastab toite teisele rattale. Midagi, mida sa autojuhina tegema ei pea, kuid millega saad palju nalja.
"Ühe pedaaliga sõitmine"
Teine muudatus elektrisõidukites on pidurid. Õigemini pidurdamise viis. Elektrisõiduki mootor ei saa mitte ainult muuta energiat liikumiseks, vaid ka liikumist energiaks. Elektriautos töötab see samamoodi nagu jalgrattadünamo. See tähendab, et kui võtad juhina jala gaasipedaalilt, käivitub kohe dünamo ja jõuad aeglaselt seisma. Nii pidurdate ilma tegelikult pidurdamata ja laadite akut. Täiuslik, eks?
Seda nimetatakse regeneratiivpidurdamiseks, kuigi Nissanile meeldib seda nimetada "ühe pedaaliga sõiduks". Regeneratiivpidurduse suurust saab sageli reguleerida. Soovitatav on jätta see väärtus maksimaalseks, et aeglustaksid elektrimootori tööd nii palju kui võimalik. Mitte ainult teie sõiduulatuse, vaid ka pidurite pärast. Kui neid ei kasutata, siis ei kulu. Elektrisõidukid teatavad sageli, et nende piduriklotsid ja -kettad peavad palju kauem vastu kui siis, kui nad veel bensiinimootoriga sõidukit sõitsid. Raha säästmine mitte midagi tehes, kas see ei kõla teie kõrvadele muusikana?
Lisateavet plusside ja miinuste kohta leiate meie artiklist elektriauto plusside ja miinuste kohta.
Järeldus
Muidugi ei laskunud me detailidesse, kuidas elektriauto tehniliselt töötab. See on üsna keeruline aine, mis ei paku enamikule erilist huvi. Peamiselt kirjutasime siin, mis on meie jaoks suurimad erinevused, bensiin. Nimelt teistmoodi kiirendada, pidurdada ja motoriseerida. Kas soovite rohkem teada, millised komponendid on elektrisõidukis? Siis on allolev YouTube'i video kohustuslik. Delfti ülikooli professor selgitab, millist teed peab elekter liikuma hargilt rattani. Huvitav, mille poolest erineb elektriauto bensiiniautost? Seejärel külastage seda USA energeetikaministeeriumi veebisaiti.
Foto: Model 3 Performance van @Sappy, Autojunk.nl kaudu.
