Sähköautot toimivat paremmin kuin bensiinikäyttöiset ajoneuvot, ja tässä miksi

Sähköajoneuvot ovat saaneet hieman huonoa rapaa vuosien varrella jollain tavalla. Mutta sähkö ei tarkoita huonoa suorituskykyä. Itse asiassa se voi tarkoittaa aivan päinvastoin.

Vääntömomentti, hevosvoimat ja muut moottorin puheet

Mainitse "alhaiset päästöt" ja "suuri suorituskyky" samassa lauseessa, niin saat todennäköisesti outoja ilmeitä. Ole rehellinen: yli 100 autovuoden aikana oletko koskaan nähnyt lihasautoa, jolla on hyvä polttoainetalous? Silti sähköautot tarjoavat juuri sen: poikkeuksellisen suorituskyvyn ja alhaiset päästöt, vaikka sitä saattaa olla vaikea uskoa.

Avain molempien sisällyttämiseen on siinä, kuinka sähkömoottorit ja polttomoottorit (ICE) kehittävät vääntöä ja tehoa. Vääntömomentti on vääntövoimaa, mitattuna paunajaloilla (lb-ft), ja teho on se, kuinka paljon työtä moottori pystyy tekemään, mitattuna hevosvoimaina (hv) tai kilowatteina (kW).

Perinteiset ICE: t (käytetään bensiinikäyttöisissä autoissa) tuottavat vääntömomentin ja tehon siirtymän ja nopeuden perusteella, mutta et voi saada molemmat korkea vääntömomentti ja suuri teho.

Ajattele ICE-moottoreita näin: Isoa dieselkuorma-autoa voidaan verrata painonnostimeen, jolla on suuri vääntö ja alhainen nopeus. Kilpaauton moottoria voidaan verrata pikajuoksijaan, jolla on pieni vääntö ja suuri nopeus. Keskimääräistä sedania voidaan verrata yleisesti urheilulliseen henkilöön, jolla on kohtalainen vääntö ja yleinen nopeus. Viime kädessä minkä tahansa ICE-moottorin on saatava vauhtiin vääntömomentin ja tehon kehittämiseksi, mikä vie aikaa.

Sähköajoneuvojen moottorit, joita yleensä kutsutaan moottorigeneraattoreiksi (MG), ovat toinen peto kokonaan, koska ne tuottavat vääntöä ja tehoa, mutta älä täytyy päästä vauhtiin tehdäkseen sen.

Tämä johtuu siitä, että MG-moottorit luovuttavat kaiken vääntömomentin nollakierroksilla, heti linjan ulkopuolella, ja jatkavat sitten ajamista noin puolet enimmäisnopeudestaan. Tyypillistä sähköautoa voitaisiin verrata painonnoston olympiavoittajaan, joka nostaa 450 paunaa ja juoksee sitten 100 metrin juoksun alle 10 sekunnissa.

"Mutta olen nähnyt urheiluautojen lyövän sähköautoja radalla", sanot. Siihen on hyvä syy: Ainoa syy, miksi ICE-autot ylipäätään kiihtyvät, on se, että vaihteet pitävät moottorit huippuvääntömomentissa ja -tehossa. Toisaalta sähköautot on yleensä varustettu yksinopeuksisella vaihteistolla. Kun MG on ohittanut oman tehoalueensa, se ei vaihda ylöspäin kuten tavallinen ajoneuvo.

Hiljainen kiihtyvyys

On totta, että urheiluautot kuulostavat melko hyvältä, kun niitä nostetaan, mutta sähköauton kuulostavassa on kaunis yksinkertaisuus, kun liikkuvia osia on niin vähän.

Kun painat kaasupolkimen lattialle, sinut työnnetään välittömästi istuimelle vain ujoin kuiskauksin. voimansiirto: sähkö on äänetöntä, sähkömoottorit melkein niin, ja yksinopeuksisesta vaihteistosta kuuluu hädin tuskin vinkumista. Itse asiassa ainoa asia, jonka todennäköisesti kuulet, on radio ja renkaat. Jopa kovassa kiihdytyksessä sähköautot tuottavat vain kymmenesosan vastaavan ICE-auton melusta.

Kuinka nopeasti nämä koneet kiihtyvät? No, kun kaikki vääntömomentti on käytettävissä heti alussa, on vain vähän superautoja, jotka vastaavat naurettavan kiihtyvyyden, johon jotkut sähköautot pystyvät.

Keskiverto sedan (ajatellen yleisesti urheilullista henkilöä) voi sprintti pysähdyksestä 60 mph: iin 6-8 sekunnissa, kun taas keskimääräinen superauto (sprintteri) pystyy tekemään saman alle 4 sekunnissa. Painonnostimella voi kestää muutaman minuutin päästä perille, täysin kuormattuna.

Tietenkin sähköauton kokoonpanosta riippuen sprinttiaika voi vaihdella, mutta jotkut voivat ajaa 60 mph pysähdyksestä alle 2,5 sekunnissa pelottamatta naapureitasi. 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.

Totta, Boltilla oli luonnollinen lahjakkuus, mutta hän harjoitteli säännöllisesti, noudatti tiukkaa ruokavaliota eikä ylikuormittanut itseään kilpailupäivänä. Voitko kuvitella yrittäväsi 100 metrin juoksua 75 kiloa painavilla palomiesvarusteilla? Ei tietenkään! Valitsemalla kevyet ja tehokkaat juoksukengät ja vaatteet, Bolt kuluttaa enemmän voimaa eteenpäin liikkumiseen, eikä ylitä turhia vaatteita.

Kuten palomieheksi pukeutunut Bolt, ICE: t ovat hirvittävän tehottomia. Riippuen useista tekijöistä, kuten moottorin suunnittelusta, pakotetusta induktiosta, vaihteistosta ja renkaista, vain 12–30 prosenttia polttoaineen kemiallisesta energiasta päätyy koskaan maahan. Loput menetetään lämpöön, pakoputkeen ja kitkaan voimansiirtoon.

Jopa korkean hyötysuhteen testibensiinimoottorit on rajoitettu 40 prosenttiin. Urheilullinen sähköauto tulee olemaan vähemmän tehokas kuin maastoajoneuvo, mutta verrattuna vastaaviin perinteisiin ajoneuvoihin et todennäköisesti menetä itsevarman kiihtyvyyden tunnetta. Ehkä melu, mutta ei tunne.

Kuten Bolt juoksupyörässä, koska MG: t sisältävät vähän liikkuvia osia, ne ovat tehokkaampia – lähes 80 prosenttia akkuun varastoidusta kemiallisesta energiasta liikuttaa ajoneuvoa tiellä. Sähköajoneuvojen kuljettajat nauttivat itsevarmasta ja innokkaasta kiihdytyksestä tietäen, että he tekevät oman osuutensa planeetan pelastamiseksi.