Pojazdy elektryczne działają lepiej niż pojazdy benzynowe, a oto dlaczego

Pojazdy elektryczne pod pewnymi względami zyskały złą reputację na przestrzeni lat. Ale elektryczność nie oznacza słabej wydajności. W rzeczywistości może to oznaczać wręcz przeciwnie.

Moment obrotowy, moc i inne rozmowy o silniku

Wspomnij „niska emisja” i „wysoka wydajność” w tym samym zdaniu, a prawdopodobnie będziesz wyglądać dziwnie. Bądź szczery: Czy w ciągu ponad 100 lat samochodów widziałeś kiedyś samochód typu muscle car z dobrym zużyciem paliwa? Mimo to pojazdy elektryczne oferują właśnie to: wyjątkowe osiągi i niski poziom emisji, nawet jeśli trudno w to uwierzyć.

Kluczem do uwzględnienia obu jest sposób, w jaki silniki elektryczne i silniki spalinowe (ICE) rozwijają moment obrotowy i moc. Moment obrotowy to siła skręcająca, mierzona w funtach-stopach (lb-ft), a moc to ilość pracy, jaką silnik może wykonać, mierzona w mocy (KM) lub kilowatach (kW).

Konwencjonalne ICE (stosowane w samochodach benzynowych) generują moment obrotowy i moc w oparciu o pojemność i prędkość, ale nie można uzyskać Zarówno wysoki moment obrotowy i duża moc.

Pomyśl o silnikach ICE w ten sposób: duży silnik Diesla można porównać do ciężarowca o wysokim momencie obrotowym i niskiej prędkości. Silnik wyścigowy można porównać do sprintera o niskim momencie obrotowym i dużej prędkości. Przeciętnego sedana można przyrównać do osoby ogólnie wysportowanej, o umiarkowanym momencie obrotowym i ogólnej prędkości. Ostatecznie każdy silnik ICE musi nabrać prędkości, aby uzyskać moment obrotowy i moc, co wymaga czasu.

Silniki do pojazdów elektrycznych, zwykle nazywane motorgeneratorami (MG), to zupełnie inna bestia, ponieważ dostarczają moment obrotowy i moc, ale nie trzeba nadążyć, aby to zrobić.

Dzieje się tak dlatego, że MG dostarczają cały swój moment obrotowy przy zerowych obrotach, zaraz po wyjściu z linii, a następnie pchają mniej więcej o połowę swojej maksymalnej prędkości. Typowy pojazd elektryczny można porównać do mistrza olimpijskiego w podnoszeniu ciężarów, dźwigającego 450 funtów, a następnie biegającego na 100 metrów w mniej niż 10 sekund.

„Ale widziałem, jak samochody sportowe pokonują pojazdy elektryczne na torze” – mówisz. Jest ku temu dobry powód: jedynym powodem, dla którego samochody ICE w ogóle przyspieszają, jest to, że zmiana biegów utrzymuje ich silniki na maksymalnym momencie obrotowym i mocy wyjściowej. Z drugiej strony pojazdy elektryczne są zwykle wyposażone w jednobiegową skrzynię biegów obniżającą prędkość. Gdy MG przekroczy własne pasmo mocy, nie zmieni biegu na wyższy, jak konwencjonalny pojazd.

Ciche przyspieszenie

To prawda, że ​​samochody sportowe brzmią całkiem nieźle, gdy są podkręcone, ale jest piękna prostota w brzmieniu EV z tak małą liczbą ruchomych części.

Kiedy wciskasz akcelerator w podłogę, natychmiast wpychasz się na siedzenie, z nieśmiałym szeptem układ napędowy: prąd jest cichy, silniki elektryczne prawie tak, i ledwo wycie z jednobiegowej skrzyni biegów. Właściwie jedyne, co prawdopodobnie usłyszysz, to radio i opony. Nawet przy mocnym przyspieszeniu pojazdy elektryczne generują zaledwie jedną dziesiątą hałasu porównywalnego samochodu ICE.

Jak szybko przyspieszają te maszyny? Cóż, przy całym momencie obrotowym dostępnym od samego początku, niewiele jest supersamochodów, które mogą dorównać absurdalnemu przyspieszeniu, do którego są zdolne niektóre pojazdy elektryczne.

Przeciętny sedan (pomyśl o generalnie wysportowanej osobie) może sprintować od martwego punktu do 60 mil na godzinę w 6 do 8 sekund, podczas gdy przeciętny supersamochód (sprinter) jest w stanie zrobić to samo w mniej niż 4 sekundy. Ciężarowiec może potrwać kilka minut, zanim się tam dostanie z pełnym obciążeniem.

Oczywiście, w zależności od konfiguracji EV, czas sprintu może się różnić, ale niektórzy mogą rozpędzić się do 60 mil na godzinę z przystanku w mniej niż 2,5 sekundy, nie strasząc sąsiadów. Czy możesz to zrobić bez straszenia się, to inna sprawa.

Współczynnik wydajności

Ugh, znowu jest to „e-słowo”, ale co ma wspólnego wydajność z wydajnością? Prawdziwe pytanie brzmi: ile energii zawartej w paliwie trafia do ziemi? Aby to zilustrować, pomyślmy o Usainie Bolcie, światowej sławy sprinterze.

To prawda, że ​​Bolt miał naturalny talent, ale trenował regularnie, przestrzegał ścisłej diety i nie przeciążał się w dniu wyścigu. Czy możesz sobie wyobrazić próbę przeskoku na 100 metrów w 75-kilogramowym ekwipunku strażackim? Oczywiście nie! Wybierając lekkie i efektowne buty i odzież do biegania, Bolt wydaje więcej siły, idąc do przodu, nie pokonując masy niepotrzebnych ubrań.

Podobnie jak Bolt przebrany za strażaka, ICE są strasznie nieefektywne. W zależności od kilku czynników, takich jak konstrukcja silnika, wymuszone doładowanie, przekładnia i opony, tylko 12 do 30 procent energii chemicznej zawartej w paliwie trafia na ziemię. Reszta jest tracona na ciepło z rury wydechowej i tarcie w układzie napędowym.

Nawet testowane silniki benzynowe o wysokiej sprawności są ograniczone do 40 procent. Sportowy EV będzie mniej wydajny niż EV terenowy, ale w porównaniu z podobnymi konwencjonalnymi pojazdami prawdopodobnie nie przegapisz wrażenia pewnego przyspieszenia. Może hałas, ale nie dotyk.

Podobnie jak Bolt w podwoziu, ponieważ karabiny maszynowe zawierają niewiele ruchomych części, są bardziej wydajne — prawie 80 procent energii chemicznej zmagazynowanej w akumulatorze porusza pojazd po drodze. Kierowcy pojazdów elektrycznych cieszą się pewnym i energicznym przyspieszeniem, wiedząc, że robią swoją małą część, aby uratować planetę.