Kako deluje električni avtomobil? Menjalnik v električnem avtomobilu - je tam ali ni? [ODGOVOR]

Električna vozila – kako delujejo? Kako so urejeni? Ali so baterije električnih avtomobilov težke? drago? Je menjalnik v električnem avtomobilu zapleten? Tukaj je kratek uvod v temo, prednosti električnih vozil in njihove slabosti.

Kako deluje električni avto

Kazalo

• Kako deluje električni avto
• Baterije za električna vozila: do pol tone pod tlemi, najdražji del
  • V kakšnih enotah se meri zmogljivost baterije?
  • Kakšne so kapacitete baterij v električnih vozilih?
• Motor v električnem vozilu: do 20 vrt./min!
• Menjalnik električnega vozila: samo 1 prestava (!)
  • Menjalniki v električnih vozilih – bodo?
  • Dva motorja namesto dvostopenjskega menjalnika

Navzven se električni avtomobil bistveno ne razlikuje od običajnega avtomobila z notranjim zgorevanjem. To lahko prepoznate predvsem po tem, da nima izpušne cevi in ​​zveni nekoliko drugače. To pomeni: praktično ne zveni in ne povzroča hruparazen tihega piščalka elektromotorja. Včasih (primer video):

Hakirana kolesa Tesla P100D + BBS!

Temeljne razlike se začnejo šele pri podvozju. Električni avtomobil nima motorja z notranjim zgorevanjem, menjalnika (več o tem tudi spodaj) in izpušnega sistema. Namesto njih električni avto ima velike baterije in majhen elektromotor. Kako majhna? Približno velikosti lubenice. V BMW i3 izgleda takole:

Zasnova BMW i3 z baterijama, ki ležita drug poleg drugega in majhnim motorjem, ki poganja zadnja kolesa, je sijoč sod zadaj, do katerega vodijo oranžne žice (c) BMW

Baterije za električna vozila: do pol tone pod tlemi, najdražji del

Največje, najdražje in najtežje baterije v električnem vozilu so baterije. To je kompleksen analog klasičnega rezervoarja za gorivo, ki shranjuje energijo, proizvedeno neposredno v elektrarni. Težko si je predstavljati enostavnejši transport: zažene se na turbini elektrarne in potuje po kablu neposredno do likalnika, računalnika ali električnega avtomobila.

Kako velike so baterije v električnem avtomobilu? Zasedajo celotno šasijo. Kako drago? Cena kompleta, prikazanega na fotografiji, je približno 30 PLN. Tako težka? Za vsakih 15 kilovatnih ur je danes zmogljivost baterije približno 2017 kilogramov na 100, vključno s trupom in opremo za hlajenje/ogrevanje.

V kakšnih enotah se meri zmogljivost baterije?

Toda točno "kilovatne ure" - kaj so te enote? No, zmogljivost baterije se meri v enotah energije, to je kilovatnih urah (kWh). Ne smemo jih zamenjati z enoto moči (kilovati) (kW). Te agregate poznamo po naših računih za elektriko, ki jih v povprečju plačujemo vsaka dva meseca.

Prerez prejšnje generacije Nissan Leaf. Na desni je sprednji del avtomobila, tam je vtičnica za polnjenje. Motor se nahaja na sredini med kolesi (črna cev pod oranžnimi žicami), baterije pa so bližje zadnjim kolesom avtomobila (c) Nissan

Povprečno gospodinjstvo porabi približno 15 kilovatnih ur energije na dan, vsaka kilovatna ura pa ne stane več kot 60 centov. Približno toliko energije porabi varčen voznik električnega avtomobila – a za 100 kilometrov.

> Kako pretvoriti kilovatne ure (kWh) energije električnega vozila v litre goriva?

Baterije: 150 do 500 kilogramov

Baterije so ena najtežjih komponent v električnem vozilu. Tehtajo okoli 150 do okoli 500 kilogramov (pol tone!). Na primer, baterije Tesla Model 3 z zmogljivostjo nekaj več kot 80 kilovatnih ur tehtajo 480 kilogramov – in Tesla je vodilna v optimizaciji teže!

Baterije (na sredini) in motor (zadaj) v modelu Tesla 3 (c) Tesla

Kakšne so kapacitete baterij v električnih vozilih?

Avtomobili, izdelani leta 2018, so opremljeni z baterijami z zmogljivostjo od 30 (Hyundai Ioniq Electric) do približno 60 kilovatnih ur (Opel Ampera E, Hyundai Kona 2018) in od 75 do 100 kilovatnih ur (Tesla, Jaguar I-Pace, Audi e - tron ​​Quattro). na splošno: večja kot je baterija, večji je doseg električnega vozila, za vsakih 20 kilovatnih ur zmogljivosti baterije pa morate biti sposobni prevoziti vsaj 100 kilometrov.

> 2017 električna vozila z največjo rezervo moči z enim polnjenjem [NAJBOLJŠIH 20 OCENA]

Motor v električnem vozilu: do 20 vrt./min!

Motor električnega avtomobila je preprosta zasnova, poznana že več kot 100 let, ki ga je izumil v Srbiji rojeni izumitelj Nikola Tesla. V najslabšem primeru je električni motor sestavljen iz več deset delov, motor vozila z notranjim zgorevanjem pa iz več deset. tisoč!

Načelo delovanja elektromotorja je zelo preprosto: nanj se dovaja napetost, ki ga spravi v gibanje (vrtenje). Višja kot je napetost, večja je hitrost.

Teslin motor z menjalnikom je v srebrni cevi. Menjalnik se nahaja pod belim in sivim ohišjem, preko katerega se hitrost motorja prenaša na kardansko gred in kolesa. Pojasnjevalna risba (c) Tehnične opombe

Povprečni bencinski avtomobil ima lestvico vrtljajev od 0 do 7 vrt / min, povprečni dizelski avtomobil ima hitrost 000 vrt / min. Rdeče polje, ki kaže na nevarnost okvare motorja, se začne prej, pri 5-000 tisoč vrt./min.

Medtem pa segajo motorji v električnih vozilih celo nekaj tisoč vrtljajev na minuto. Hkrati imajo odličen izkoristek, saj običajno več kot 90 odstotkov dovedene energije pretvorijo v gibanje - pri motorjih z notranjim zgorevanjem je 40-odstotni izkoristek velik uspeh, ki ga dosežemo le z določenimi tehničnimi pogoji. - umetni avtomobili.

> Kako učinkovit je električni motor? ABB je dosegel 99,05 %

Kako deluje električni avto? | Tesla Model S

Menjalnik električnega vozila: samo 1 prestava (!)

Najbolj zanimiv element sodobnih električnih vozil so menjalniki, ki ... ne obstajajo. da da, Električni avtomobili imajo običajno samo eno prestavo (plus obratno, to je tisto, kar dobimo, ko napetost uporabimo nazaj). Motor je s kolesi povezan z zelo preprostim zobnikom, ki zmanjša hitrost motorja v območju 8-10 : 1. Torej je 8-10 obratov gredi motorja 1 polni obrat koles. Takšen menjalnik je običajno sestavljen iz treh zobnikov, ki so med seboj nenehno povezani:

Zakaj imajo električna vozila samo eno prestavo? Kot kaže, proizvajalci niso želeli povečati teže strojev in si otežiti življenja. Električni motorji že od samega začetka ustvarjajo zelo visok navor, kar zahteva debele in vzdržljive prestave. V tem primeru se lahko gred elektromotorja vrti tudi s hitrostjo 300 vrtljajev na sekundo (!).

Vse te lastnosti pomenijo, da mora biti menjalnik v elektromotorju izjemno robusten, hkrati pa mora menjati prestave v stotinkah sekunde, kar bistveno podraži električno vozilo.

Menjalniki v električnih vozilih – bodo?

Pravzaprav so že tam. Fotografija, ki jo vidite zgoraj, je pravzaprav prerez prototipa dvostopenjskega menjalnika za električno vozilo. Rimac Concept One uporablja dvostopenjske menjalnike (tako da je menjalnik že tam, torej menjalniki!). Pojavljajo se tudi prvi prototipi tristopenjskega menjalnika.

ti menjalniki za električna vozila pomembni so, ker po eni strani omogočajo hitro pospeševanje avtomobila, po drugi strani pa pri vožnji po avtocesti omogočajo počasneje vrtenje motorja (= manjša poraba energije), t.j. učinkovito povečajo hitrost motorja. prevoženih kilometrov avtomobila.

Dva motorja namesto dvostopenjskega menjalnika

Danes se je Tesla problema pomanjkanja menjalnikov lotil na svoj način: avtomobili z dvema motorjema imajo različne menjalnike in pogosto dva različna motorja spredaj in zadaj. Zadnja os je lahko močnejša in ima višje prestavno razmerje (npr. 9:1) za boljši izkoristek navora in pospeševanje vozila. Sprednji del pa je lahko šibkejši (= porabi manj energije) in ima nižje prestavno razmerje (npr. 7,5 : 1), da zmanjša porabo energije na dolge razdalje.

Zgornji podatki so približni in zelo odvisni od različice in modela avtomobila. A razlike so opazne. Na primer, Tesla Model S 75 ima doseg le 401 kilometrov, medtem ko ima Tesla Model S 75D ("D" za različico s štirikolesnim pogonom) že 417 kilometrov dosega:

> Tania Tesla S se vrača v ponudbo. S 75 v prodaji 2018

To vas lahko zanima: