Πώς λειτουργεί ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο;

Τέσσερις ρόδες, οροφή, παράθυρα ολόγυρα. Με την πρώτη ματιά, ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μπορεί να μοιάζει με ένα «παραδοσιακό» αυτοκίνητο με κινητήρα εσωτερικής καύσης, αλλά υπάρχουν μερικές σημαντικές διαφορές. Σε αυτό το άρθρο, θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πώς λειτουργεί ένα ηλεκτρικό όχημα.

Όλοι γνωρίζουμε πώς λειτουργεί ένα αυτοκίνητο βενζίνης. Στο βενζινάδικο γεμίζετε το ρεζερβουάρ με καύσιμο. Αυτή η βενζίνη τροφοδοτείται μέσω σωλήνων και εύκαμπτων σωλήνων στον κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο οποίος τα αναμιγνύει όλα με τον αέρα και τον κάνει να εκραγεί. Εάν ο χρονισμός αυτών των εκρήξεων είναι σωστά χρονομετρημένος, δημιουργείται μια κίνηση που μεταφράζεται σε περιστροφική κίνηση των τροχών.

Αν συγκρίνετε αυτήν την εξαιρετικά απλοϊκή εξήγηση με ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, θα δείτε πολλά κοινά. Φορτίζετε την μπαταρία του ηλεκτρικού σας οχήματος σε σημείο φόρτισης. Αυτή η μπαταρία δεν είναι, φυσικά, μια άδεια «δεξαμενή» όπως στο βενζινοκίνητό σας αυτοκίνητο, αλλά μια μπαταρία ιόντων λιθίου, για παράδειγμα, σε φορητό υπολογιστή ή smartphone. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση για να καταστεί δυνατή η οδήγηση.

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι επίσης διαφορετικά

Τα δύο αυτοκίνητα είναι βασικά συγκρίσιμα, αν και υπάρχουν σημαντικές διαφορές. Παίρνουμε το κιβώτιο ταχυτήτων. Σε ένα «παραδοσιακό» αυτοκίνητο, υπάρχει ένα κιβώτιο ταχυτήτων ανάμεσα στον κινητήρα εσωτερικής καύσης και τους κινητήριους άξονες. Εξάλλου, ένας βενζινοκινητήρας δεν αναπτύσσει συνεχώς πλήρη ισχύ, αλλά αποκτά τη μέγιστη ισχύ. Αν κοιτάξετε ένα γράφημα που δείχνει την ισχύ και τα Nm ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης σε συγκεκριμένο αριθμό στροφών, θα δείτε δύο καμπύλες πάνω του. Τα σύγχρονα αυτοκίνητα - με εξαίρεση τα κιβώτια ταχυτήτων CVT - έχουν επομένως τουλάχιστον πέντε ταχύτητες προς τα εμπρός για να διατηρούν τον κινητήρα εσωτερικής καύσης στην ιδανική ταχύτητα ανά πάσα στιγμή.

Ο ηλεκτροκινητήρας παρέχει πλήρη ισχύ από την αρχή και έχει πολύ μεγαλύτερο ιδανικό εύρος στροφών από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Με άλλα λόγια, μπορείτε να οδηγείτε από 0 έως 130 km/h σε ένα ηλεκτρικό όχημα χωρίς να χρειάζεστε πολλές ταχύτητες. Έτσι, ένα ηλεκτρικό όχημα όπως η Tesla έχει μόνο μία ταχύτητα προς τα εμπρός. Η απουσία πολλαπλών ταχυτήτων σημαίνει ότι δεν υπάρχει απώλεια ισχύος κατά την αλλαγή ταχυτήτων, γι' αυτό τα EV συχνά θεωρούνται ο βασιλιάς του σπριντ στα φανάρια. Αρκεί να πατήσετε το πεντάλ του γκαζιού στο χαλί και θα πυροβολήσετε αμέσως.

Υπάρχουν εξαιρέσεις. Η Porsche Taycan, για παράδειγμα, έχει δύο ταχύτητες εμπρός. Εξάλλου, η Porsche αναμένεται να είναι πιο σπορ από ένα Peugeot e-208 ή ένα Fiat 500e. Για τους αγοραστές αυτού του αυτοκινήτου, μια (σχετικά) υψηλή τελική ταχύτητα είναι πολύ σημαντική. Αυτός είναι ο λόγος που το Taycan έχει δύο ταχύτητες προς τα εμπρός, ώστε να μπορείτε να ξεφύγετε γρήγορα από τα φανάρια με την πρώτη ταχύτητα και να απολαύσετε υψηλότερο Vmax στη δεύτερη ταχύτητα. Τα μονοθέσια της Formula E έχουν επίσης πολλαπλές ταχύτητες εμπρός.

Ροπή

Μιλώντας για τον σπορ χαρακτήρα του αυτοκινήτου, ας πάμε. διάνυσμα ροπής αναθέτω. Γνωρίζουμε αυτή την τεχνική και από τα οχήματα με καύσιμα. Η ιδέα πίσω από το torque vectoring είναι ότι μπορείτε να κατανείμετε τη ροπή του κινητήρα μεταξύ δύο τροχών στον ίδιο άξονα. Ας υποθέσουμε ότι σας πιάνει μια δυνατή βροχή όταν ο τροχός αρχίζει ξαφνικά να γλιστράει. Δεν έχει νόημα να μεταφέρετε την ισχύ του κινητήρα σε αυτόν τον τροχό. Ένα διαφορικό διάνυσμα ροπής μπορεί να μεταδώσει λιγότερη ροπή σε αυτόν τον τροχό για να ανακτήσει τον έλεγχο αυτού του τροχού.

Τα πιο σπορ ηλεκτρικά οχήματα έχουν συνήθως τουλάχιστον έναν ηλεκτροκινητήρα ανά άξονα. Το Audi e-tron S έχει ακόμη και δύο κινητήρες στον πίσω άξονα, έναν για κάθε τροχό. Αυτό απλοποιεί σημαντικά τη χρήση του διανύσματος ροπής. Εξάλλου, ο υπολογιστής μπορεί γρήγορα να αποφασίσει να μην τροφοδοτήσει με ρεύμα τον έναν τροχό, αλλά να μεταφέρει ισχύ στον άλλο τροχό. Κάτι που δεν χρειάζεται να κάνετε ως οδηγός, αλλά με το οποίο μπορείτε να διασκεδάσετε πολύ.

“Οδήγηση με ένα πετάλι”

Μια άλλη αλλαγή στα ηλεκτρικά οχήματα είναι τα φρένα. Ή μάλλον, τρόπος φρεναρίσματος. Ένας κινητήρας ηλεκτρικού οχήματος μπορεί όχι μόνο να μετατρέψει την ενέργεια σε κίνηση, αλλά και να μετατρέψει την κίνηση σε ενέργεια. Σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, αυτό λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένα δυναμό ποδηλάτου. Αυτό σημαίνει ότι όταν, ως οδηγός, βγάλετε το πόδι σας από το πεντάλ του γκαζιού, το δυναμό ξεκινά αμέσως και σταματάτε αργά. Με αυτόν τον τρόπο φρενάρεις χωρίς να φρενάρεις και φορτίζεις την μπαταρία. Τέλειο, σωστά;

Αυτό ονομάζεται αναγεννητικό φρενάρισμα, αν και στη Nissan αρέσει να το αποκαλεί «οδήγηση με ένα πεντάλ». Η ποσότητα του αναγεννητικού φρεναρίσματος μπορεί συχνά να ρυθμιστεί. Συνιστάται να αφήσετε αυτή την τιμή στο μέγιστο, ώστε να επιβραδύνετε όσο το δυνατόν περισσότερο τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα. Όχι μόνο για την γκάμα σου, αλλά και λόγω των φρένων. Εάν δεν χρησιμοποιηθούν, δεν θα φθαρούν. Τα ηλεκτρικά οχήματα συχνά αναφέρουν ότι τα τακάκια και οι δίσκοι των φρένων τους διαρκούν πολύ περισσότερο από ό,τι όταν οδηγούσαν ακόμη ένα βενζινοκίνητο όχημα. Εξοικονομώντας χρήματα κάνοντας τίποτα, δεν ακούγεται σαν μουσική στα αυτιά σας;

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα, διαβάστε το άρθρο μας σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου.

Συμπέρασμα

Φυσικά, δεν μπήκαμε σε λεπτομέρειες για το πώς λειτουργεί τεχνικά ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο. Πρόκειται για μια αρκετά περίπλοκη ουσία που δεν ενδιαφέρει ιδιαίτερα τους περισσότερους. Εδώ κυρίως γράψαμε ποιες είναι οι μεγαλύτερες διαφορές για εμάς, η βενζίνη. Δηλαδή ένας διαφορετικός τρόπος επιτάχυνσης, πέδησης και μηχανοκίνησης. Θέλετε να μάθετε περισσότερα για το ποια εξαρτήματα υπάρχουν σε ένα ηλεκτρικό όχημα; Τότε το παρακάτω βίντεο στο YouTube είναι απαραίτητο. Ένας καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Ντελφτ εξηγεί ποια διαδρομή πρέπει να ακολουθήσει η ηλεκτρική ενέργεια για να ταξιδέψει από το πιρούνι στον τροχό. Αναρωτιέστε πώς διαφέρει ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο από ένα βενζινοκίνητο; Στη συνέχεια, επισκεφθείτε αυτόν τον ιστότοπο του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.

Φωτογραφία: Model 3 Performance by @Sappy, μέσω Autojunk.nl.