Електромобілі працюють краще, ніж бензинові автомобілі, і ось чому
Протягом багатьох років електромобілі в певному сенсі отримали погану оцінку. Але електричний не означає погану продуктивність. Насправді це може означати зовсім протилежне.
Крутний момент, кінські сили та інші розмови про двигун
Згадайте «низькі викиди» та «високу продуктивність» в одному реченні, і ви, ймовірно, отримаєте дивні погляди. Будьте чесними: за понад 100 років автомобілів ви коли-небудь бачили мускул-кар з хорошою економією палива? Проте електромобілі пропонують саме це: виняткову продуктивність і низький рівень викидів, хоча в це важко повірити.
Ключ до включення обох полягає в тому, як електродвигуни та двигуни внутрішнього згоряння (ДВС) розвивають крутний момент і потужність. Крутний момент — це сила скручування, що вимірюється в фунтах-футах (фунт-фут), а потужність — це те, яку роботу може виконати двигун, виміряну в кінських силах (к. с.) або кіловатах (кВт).
Двигуни електромобілів забезпечують крутний момент і потужність, але не потрібно набратися швидкості, щоб зробити це.
Звичайні ДВС (використовуються в автомобілях з бензиновим двигуном) генерують крутний момент і потужність на основі робочого об’єму та швидкості, але ви не можете отримати обидва високий крутний момент і висока потужність.
Подумайте про двигуни ICE так: великий дизельний двигун вантажівки можна порівняти з важкоатлетом з високим крутним моментом і низькою швидкістю. Двигун гоночного автомобіля можна порівняти зі спринтером з низьким крутним моментом і високою швидкістю. Середній седан можна порівняти із загалом атлетичною людиною з помірним крутним моментом і швидкістю в цілому. Зрештою, будь-який двигун ICE повинен набрати швидкість, щоб розвивати крутний момент і потужність, що вимагає часу.
Двигуни електромобілів, які зазвичай називають мотор-генераторами (MG), є ще одним звіром, оскільки вони забезпечують крутний момент і потужність, але не потрібно набратися швидкості, щоб зробити це.
Це тому, що MGs забезпечують весь свій крутний момент при нульових обертах на хвилину, прямо з лінії, а потім продовжують рухатися приблизно до половини максимальної швидкості. Типовий EV можна порівняти з олімпійським чемпіоном з важкої атлетики, який підняв 450 фунтів, а потім пробіг 100-метровий бігу менше ніж за 10 секунд.
«Але я бачив, як спортивні автомобілі перемагають електромобілі на трасі», — скажете ви. На це є вагома причина: єдина причина, чому автомобілі ICE взагалі прискорюються, полягає в тому, що перемикання передач підтримує їх двигуни на піковому крутному моменті та вихідній потужності. З іншого боку, електромобілі зазвичай оснащуються одноступінчастою понижувальною коробкою передач. Після того, як MG пройде свій власний діапазон потужності, він не перемикатиметься на більшу передачу, як звичайний автомобіль.
Джулі Банг
Тихе прискорення
Це правда, що спортивні автомобілі звучать досить добре, коли набирають обертів, але є прекрасна простота в тому, як EV звучить з такою малою кількістю рухомих частин.
Коли ви тиснете акселератор на підлогу, вас миттєво штовхають на сидіння, лише сором’язливо прошепотівши силовий агрегат: електрика безшумна, електромотори майже-так, і ледве скиглить від одношвидкісної коробки передач. Насправді, єдине, що ви, ймовірно, почуєте, це радіо та шини. Навіть при різкому прискоренні електромобілі виробляють лише одну десяту шуму порівнянного автомобіля з ДВС.
Деякі електромобілі можуть розігнатися до 60 миль на годину від зупинки менш ніж за 2,5 секунди.
Наскільки швидко прискорюються ці машини? Ну, з усім крутним моментом, доступним прямо на старті, є кілька суперкарів, які можуть зрівнятися з смішним прискоренням, на яке здатні деякі електромобілі.
Середній седан (подумайте, як правило, спортивна людина) може розігнатися з мертвої точки до 60 миль на годину за 6-8 секунд, тоді як середній суперкар (спринтер) може зробити те ж саме за 4 секунди. Важкоатлету може знадобитися кілька хвилин, щоб дістатися туди з повним навантаженням.
Звичайно, залежно від конфігурації електромобіля, час спринту може змінюватися, але деякі можуть розігнатися до 60 миль на годину від зупинки менш ніж за 2,5 секунди, не налякавши сусідів. Інша справа, чи можна це зробити, не налякавшись.
Фактор ефективності
Ух, знову це «електронне слово», але яке відношення має ефективність до продуктивності? Справжнє питання: скільки енергії з палива потрапляє на землю? Для ілюстрації давайте подумаємо про Усейна Болта, всесвітньо відомого спринтера.
ДВС вкрай неефективні. Залежно від кількох факторів, лише від 12 до 30 відсотків хімічної енергії в паливі потрапляє на землю.
Правда, у Болта був природний талант, але він регулярно тренувався, дотримувався суворої дієти і не перевантажував себе в день змагань. Чи можете ви уявити спробу бігти на 100 метрів у 75 фунтах пожежного спорядження? Звичайно, ні! Вибираючи легкі та ефективні кросівки та одяг, Bolt витрачає більше енергії на рух вперед, не долаючи масу непотрібного одягу.
Як і Болт, одягнений як пожежник, ДВС вкрай неефективні. Залежно від кількох факторів, таких як конструкція двигуна, примусова індукція, передача та шини, лише від 12 до 30 відсотків хімічної енергії в паливі потрапляє на землю. Решта втрачається на тепло, вихід з вихлопної труби та на тертя в трансмісії.
Навіть високоефективні тестові бензинові двигуни обмежені 40 відсотками. Спортивний електрокар буде менш ефективним, ніж позашляховий електрокар, але в порівнянні з аналогічними звичайними транспортними засобами, ви навряд чи втратите відчуття впевненого прискорення. Можливо, шум, але не відчуття.
Як і Болт у ходовій, оскільки MG містять мало рухомих частин, вони більш ефективні — майже 80 відсотків хімічної енергії, що зберігається в акумуляторі, рухає автомобіль по дорозі. Водії електромобілів насолоджуються впевненим і енергійним прискоренням, знаючи, що вони роблять свою невелику роль, щоб врятувати планету.