Τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν καλύτερη απόδοση από τα βενζινοκίνητα οχήματα και να γιατί

Τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν πάρει λίγο κακό ραπ με τα χρόνια κατά κάποιο τρόπο. Αλλά το ηλεκτρικό δεν σημαίνει κακή απόδοση. Στην πραγματικότητα, μπορεί να σημαίνει ακριβώς το αντίθετο.

Ροπή, ιπποδύναμη και άλλη συζήτηση κινητήρα

Αναφέρετε «χαμηλές εκπομπές» και «υψηλές επιδόσεις» στην ίδια πρόταση και πιθανότατα θα έχετε περίεργες εμφανίσεις. Να είστε ειλικρινείς: Σε περισσότερα από 100 χρόνια αυτοκινήτων, έχετε δει ποτέ ένα μυϊκό αυτοκίνητο με καλή οικονομία καυσίμου; Ωστόσο, τα ηλεκτρικά οχήματα προσφέρουν ακριβώς αυτό: εξαιρετικές επιδόσεις και χαμηλές εκπομπές ρύπων, παρόλο που μπορεί να είναι δύσκολο να το πιστέψουμε.

Το κλειδί για τη συμπερίληψη και των δύο έγκειται στον τρόπο με τον οποίο οι ηλεκτροκινητήρες και οι κινητήρες εσωτερικής καύσης (ICE) αναπτύσσουν ροπή και ισχύ. Η ροπή είναι δύναμη συστροφής, μετρημένη σε λίβρες πόδια (lb-ft), και η ισχύς είναι πόση δουλειά μπορεί να κάνει ο κινητήρας, μετρημένη σε ιπποδύναμη (hp) ή κιλοβάτ (kW).

Τα συμβατικά ICE (που χρησιμοποιούνται σε βενζινοκίνητα αυτοκίνητα) παράγουν ροπή και ισχύ με βάση τον κυβισμό και την ταχύτητα, αλλά δεν μπορείτε να πάρετε και τα δυο υψηλή ροπή και υψηλή ισχύ.

Σκεφτείτε τους κινητήρες ICE όπως αυτό: Ένας μεγάλος κινητήρας φορτηγού ντίζελ μπορεί να παρομοιαστεί με έναν αρσιβαρίστα με υψηλή ροπή και χαμηλή ταχύτητα. Ένας κινητήρας αγωνιστικού αυτοκινήτου μπορεί να παρομοιαστεί με έναν σπρίντερ με χαμηλή ροπή και υψηλή ταχύτητα. Το μέσο sedan μπορεί να παρομοιαστεί με ένα γενικά αθλητικό άτομο, με μέτρια ροπή και ταχύτητα συνολικά. Τελικά, οποιοσδήποτε κινητήρας ICE πρέπει να ανεβάσει ταχύτητα για να αναπτύξει ροπή και ισχύ, κάτι που απαιτεί χρόνο.

Οι κινητήρες ηλεκτρικών οχημάτων, που συνήθως ονομάζονται γεννήτριες κινητήρων (MG) είναι ένα άλλο θηρίο συνολικά επειδή παρέχουν ροπή και ισχύ, αλλά όχι πρέπει να ετοιμαστείτε για να το κάνετε.

Αυτό συμβαίνει επειδή τα MG αποδίδουν όλη τους τη ροπή στις μηδέν σ. Ένα τυπικό EV μπορεί να παρομοιαστεί με έναν Ολυμπιονίκη πρωταθλητή άρσης βαρών που σηκώνει 450 λίβρες και στη συνέχεια τρέχει τα 100 μέτρα σε λιγότερο από 10 δευτερόλεπτα.

«Αλλά έχω δει σπορ αυτοκίνητα να νικούν τα EV στην πίστα», λέτε. Υπάρχει ένας καλός λόγος για αυτό: Ο μόνος λόγος που τα αυτοκίνητα ICE επιταχύνουν καθόλου είναι επειδή η αλλαγή ταχυτήτων διατηρεί τους κινητήρες τους στη μέγιστη ροπή και απόδοση ισχύος. Από την άλλη πλευρά, τα EV είναι συνήθως εξοπλισμένα με κιβώτιο ταχυτήτων μονής ταχύτητας. Μόλις το MG περάσει τη δική του ζώνη ισχύος, δεν θα ανεβάσει ταχύτητα όπως ένα συμβατικό όχημα.

Αθόρυβη επιτάχυνση

Είναι αλήθεια ότι τα σπορ αυτοκίνητα ακούγονται αρκετά καλά όταν ανεβαίνουν στροφές, αλλά υπάρχει μια όμορφη απλότητα στον τρόπο που ακούγεται ένα EV με τόσα λίγα κινούμενα μέρη.

Όταν πολτοποιείτε το γκάζι στο πάτωμα, σπρώχνεστε αμέσως στο κάθισμα, με έναν ψίθυρο από το σύστημα μετάδοσης κίνησης: ο ηλεκτρισμός είναι αθόρυβος, οι ηλεκτρικοί κινητήρες σχεδόν έτσι, και μόλις ένα κλαψούρισμα από το κιβώτιο ταχυτήτων μίας ταχύτητας. Στην πραγματικότητα, το μόνο πράγμα που είναι πιθανό να ακούσετε είναι το ραδιόφωνο και τα ελαστικά. Ακόμη και με έντονη επιτάχυνση, τα EV παράγουν μόλις το ένα δέκατο του θορύβου ενός συγκρίσιμου αυτοκινήτου ICE.

Πόσο γρήγορα επιταχύνουν αυτά τα μηχανήματα; Λοιπόν, με όλη τη ροπή διαθέσιμη από την αρχή, υπάρχουν λίγα υπεραυτοκίνητα που μπορούν να ταιριάξουν με την γελοία επιτάχυνση που έχουν ορισμένα EV.

Το μέσο σεντάν (σκεφτείτε το γενικά αθλητικό άτομο) μπορεί να κάνει σπριντ από μια νεκρή στάση στα 60 mph σε 6 έως 8 δευτερόλεπτα, ενώ το μέσο supercar (ο σπρίντερ) μπορεί να κάνει το ίδιο σε λιγότερο από 4 δευτερόλεπτα. Ο αθλητής βαρών μπορεί να χρειαστεί μερικά λεπτά για να φτάσει εκεί, πλήρως φορτωμένος.

Φυσικά, ανάλογα με τη διαμόρφωση του EV, ο χρόνος σπριντ μπορεί να ποικίλλει, αλλά μερικοί μπορούν να φτάσουν τα 60 mph από μια στάση σε λιγότερο από 2,5 δευτερόλεπτα χωρίς να τρομάξουν τους γείτονές σας. Το αν μπορείτε να το κάνετε χωρίς να τρομάξετε είναι άλλο θέμα.

Ο Συντελεστής Αποδοτικότητας

Ουφ, υπάρχει πάλι αυτή η "e-λέξη", αλλά τι σχέση έχει η αποτελεσματικότητα με την απόδοση; Το πραγματικό ερώτημα είναι: Πόση ενέργεια στο καύσιμο φτάνει στο έδαφος; Για παράδειγμα, ας σκεφτούμε τον Usain Bolt, τον παγκοσμίου φήμης σπρίντερ.

Είναι αλήθεια ότι ο Μπολτ είχε φυσικό ταλέντο, αλλά προπονούνταν τακτικά, ακολουθούσε αυστηρή δίαιτα και δεν υπερφόρτωνε τον εαυτό του την ημέρα του αγώνα. Μπορείτε να φανταστείτε να επιχειρήσετε την εκδρομή των 100 μέτρων με 75 κιλά πυροσβεστικού εξοπλισμού; Φυσικά και όχι! Επιλέγοντας ελαφριά και αποτελεσματικά παπούτσια και ρούχα για τρέξιμο, ο Bolt καταναλώνει περισσότερη δύναμη προχωρώντας, χωρίς να ξεπερνά τη μάζα των περιττών ρούχων.

Όπως ο Μπολτ ντυμένος πυροσβέστης, τα ICE είναι τρομερά αναποτελεσματικά. Ανάλογα με διάφορους παράγοντες, όπως ο σχεδιασμός του κινητήρα, η εξαναγκασμένη επαγωγή, η μετάδοση και τα ελαστικά, μόλις το 12 έως 30 τοις εκατό της χημικής ενέργειας στο καύσιμο φτάνει στο έδαφος. Το υπόλοιπο χάνεται λόγω της θερμότητας, του σωλήνα εξάτμισης και της τριβής στο σύστημα μετάδοσης κίνησης.

Ακόμη και οι βενζινοκινητήρες δοκιμής υψηλής απόδοσης περιορίζονται στο 40 τοις εκατό. Ένα σπορ EV θα είναι λιγότερο αποδοτικό από ένα EV εκτός δρόμου, αλλά σε σύγκριση με παρόμοια συμβατικά οχήματα, δεν είναι πιθανό να χάσετε την αίσθηση της σίγουρης επιτάχυνσης. Ίσως ο θόρυβος, αλλά όχι η αίσθηση.

Όπως το Bolt στον εξοπλισμό κύλισης, επειδή τα MG περιέχουν λίγα κινούμενα μέρη, είναι πιο αποτελεσματικά—σχεδόν το 80 τοις εκατό της χημικής ενέργειας που αποθηκεύεται στην μπαταρία μετακινεί το όχημα στο δρόμο. Οι οδηγοί ηλεκτρικών οχημάτων απολαμβάνουν σίγουρη και δυναμική επιτάχυνση με τη γνώση ότι κάνουν το μικρό τους μέρος για να σώσουν τον πλανήτη.