Sähköajoneuvot ovat saaneet vuosien varrella jollain tapaa huonon maineen. Mutta sähkö ei tarkoita huonoa suorituskykyä. Itse asiassa se voi tarkoittaa juuri päinvastoin.
Vääntömomentti, hevosvoimat ja muut moottorin puheet
Mainitse «alhaiset päästöt» ja «suuri suorituskyky» samassa lauseessa, niin saat luultavasti outoja ilmeitä. Ole rehellinen: oletko yli 100 autovuoden aikana nähnyt lihasautoa alhaisella polttoaineenkulutuksella? Silti sähköautot tarjoavat juuri sen: poikkeuksellisen suorituskyvyn ja alhaiset päästöt, vaikka sitä voi olla vaikea uskoa. Avain molempien sisällyttämiseen on tavassa, jolla sähkömoottorit ja polttomoottorit (ICE) kehittävät vääntöä ja tehoa. Vääntömomentti on kääntövoimaa, mitattuna paunajaloissa (lb-ft), ja hevosvoimat ovat kuinka paljon työtä moottori pystyy tekemään, mitattuna hevosvoimaina (hv) tai kilowatteina (kW). Sähköajoneuvojen moottorit tarjoavat vääntömomentin ja tehon, mutta Älä täytyy päästä vauhtiin tehdäkseen sen.
Perinteiset ICE:t (käytetään bensiinikäyttöisissä autoissa) tuottavat vääntömomentin ja tehon siirtymän ja nopeuden perusteella, mutta et voi molemmat korkea vääntömomentti ja suuri teho. Ajattele tämän kaltaisia ICE-moottoreita: Isoa dieselkuorma-auton moottoria voidaan verrata suuren vääntömomentin ja hitaiden nopeuksien painonnostimeen. Kilpa-auton moottoria voidaan verrata matalan vääntömomentin nopeaan pikajuoksijaan. Keskimääräistä sedania voidaan verrata yleisesti urheilulliseen henkilöön, jolla on keskimääräinen vääntö ja kokonaisnopeus.
Viime kädessä jokaisen ICE-moottorin on saatava vauhtiin vääntömomentin ja tehon kehittämiseksi, mikä vie aikaa. Sähköajoneuvojen moottorit, joita yleisesti kutsutaan moottorigeneraattoreiksi (MG), ovat hyvin erilainen peto, koska ne tarjoavat vääntöä ja tehoa, mutta Älä täytyy päästä vauhtiin tehdäkseen sen. Tämä johtuu siitä, että MG-moottorit toimittavat kaiken vääntömomenttinsa nollakierroksilla, aivan rivin ulkopuolella ja ajavat sitten noin puolet enimmäisnopeudestaan.
Tyypillistä sähköautoa voidaan verrata painonnoston olympiavoittajaan, joka nostaa 450 paunaa ja juoksee sitten 100 metriä alle 10 sekunnissa. «Mutta olen nähnyt urheiluautojen voittavan radalla radalla», sanot. Tälle on hyvä syy: Ainoa syy, miksi ICE-autot kiihtyvät, on se, että vaihtavat vaihteet pitävät niiden moottorit huippuvääntömomentissa ja -tehossa. Toisaalta sähköautot on yleensä varustettu portaattomasti yksivaihteisella vaihteistolla. Kun MG on ylittänyt oman tehoalueensa, se ei enää siirry ylöspäin, kuten tavallinen ajoneuvo voi.
hiljainen kiihdytys
On totta, että urheiluautot kuulostavat melko hyvältä, kun niitä nostetaan, mutta sähköauton kuulostavassa on niin vähän liikkuvia osia. Kun painat kaasupolkimen lattialle, sinut työnnetään välittömästi istuimelle voimansiirron kuiskauksella: Sähkö on hiljaista, sähkömoottorit melkein hiljaista, ja yksinopeuksisesta vaihteistosta kuuluu hädin tuskin vinkumista. Itse asiassa kaikki, mitä todennäköisesti kuulet, on radio ja nauhat. Jopa kovassa kiihdytyksessä sähköautot tuottavat vain kymmenesosan vastaavan ICE-auton melusta. Jotkut sähköautot saavuttavat 100 km/h pysähdyksen alle 2,5 sekunnissa. Kuinka nopeasti nämä koneet kiihtyvät? Kaiken alusta alkaen käytettävissä olevan vääntömomentin ansiosta harvat superautot pystyvät vastaamaan naurettavan kiihtyvyyteen, johon jotkut sähköautot pystyvät. Keskiverto sedan (ajattele yleisesti urheilullista henkilöä) pystyy sprintti paikalta 60 mph:iin 6-8 sekunnissa, kun taas keskimääräinen superauto (sprintteri) pystyy tekemään saman alle 4 sekunnissa. Voi kestää muutaman minuutin, ennen kuin painonnostaja pääsee perille täysin kuormitettuna. Tietenkin sähköauton asetuksista riippuen sprinttiaika voi vaihdella, mutta jotkut voivat saavuttaa 100 km/h pysähdyksestä alle 2,5 sekunnissa pelottamatta naapureita. On toinen asia, voitko tehdä sen pelkäämättä itseäsi.
Tehokkuustekijä
Oho, siellä on taas se «e-sana», mutta mitä tekemistä tehokkuudella on suorituskyvyn kanssa? Todellinen kysymys on, kuinka paljon energiaa polttoaineessa pääsee maahan? Ajatellaanpa esimerkkinä Usain Boltia, maailmankuulua pikajuoksijaa. ICE:t ovat hirvittävän tehottomia. Useista tekijöistä riippuen vain 12-30 prosenttia polttoaineen kemiallisesta energiasta saavuttaa maanpinnan. Totta, Boltilla oli luonnollinen lahjakkuus, mutta hän harjoitteli säännöllisesti, noudatti tiukkaa ruokavaliota eikä ylikuormittanut itseään kilpailupäivänä. Voitko kuvitella yrittäväsi 100 jalan sprinttiä 75 kilon palomiesvarusteilla? Ei tietenkään! Valitsemalla kevyet ja tehokkaat juoksukengät ja vaatteet, Bolt kuluttaa enemmän voimaa liikkuakseen eteenpäin ilman turhien vaatteiden massaa. Kuten palomieheksi pukeutunut Bolt, ICE:t ovat hirveän tehottomia. Riippuen useista tekijöistä, kuten moottorin rakenteesta, pakotetusta induktiosta, vaihteistosta ja renkaista, vain 12-30 prosenttia polttoaineen kemiallisesta energiasta saavuttaa koskaan maanpinnan. Loput menetetään lämmölle, pakoputkesta ja kitkasta voimansiirrossa. Jopa tehokkaat bensiinimoottorit on rajoitettu 40 prosenttiin. Urheilullinen sähköauto on vähemmän tehokas kuin maastoajoneuvo, mutta verrattuna vastaaviin perinteisiin ajoneuvoihin et luultavasti jää kaipaamaan itsevarman kiihtyvyyden tunnetta. Ehkä ääni, mutta ei tunne. Kuten Bolt alavaunussa, koska MG:ssä on vähän liikkuvia osia, ne ovat tehokkaampia – lähes 80 prosenttia akkuun varastoidusta kemiallisesta energiasta liikuttaa ajoneuvoa tiellä. Sähköajoneuvojen kuljettajat nauttivat itsevarmasta ja nopeasta kiihtyvyydestä tietäen, että he tekevät oman osansa planeetan pelastamiseksi.