Jak funguje elektromobil? Převodovka v elektromobilu - je tam nebo ne? [ODPOVĚDĚT]

Elektromobily – jak fungují? Jak jsou uspořádány? Jsou baterie elektromobilů těžké? Drahý? Je převodovka v elektromobilu složitá? Zde je stručný úvod do tématu, výhod elektromobilů a jejich nevýhod.

Jak funguje elektromobil

obsah

• Jak funguje elektromobil
• Baterie pro elektromobily: do půl tuny pod podlahou, nejdražší část
  • V jakých jednotkách se měří kapacita baterie?
  • Jaké jsou kapacity baterií v elektromobilech?
• Motor v elektromobilu: až 20 ot./min!
• Převodovka elektrického vozidla: pouze 1 rychlostní stupeň (!)
  • Převodovky v elektrických vozidlech - budou?
  • Dva motory místo dvoustupňové převodovky

Navenek se elektromobil nijak zásadně neliší od běžného spalovacího auta. Většinou to poznáte podle toho, že nemá výfuk a zní trochu jinak. To znamená: prakticky nezní a nevydává hlukaž na tichý hvizd elektromotoru. Někdy (ukázka videa):

Hacknutá Tesla P100D + kola BBS!

Zásadní rozdíly začínají až u podvozku. Elektromobil nemá spalovací motor, převodovku (více také níže) a výfukový systém. Místo nich elektromobil má velké baterie a malý elektromotor. jak malý? Velikostí asi jako meloun. V BMW i3 to vypadá takto:

Design BMW i3 s bateriemi ležícími vedle sebe a malým motorkem pohánějícím zadní kola je vzadu lesklý sud, ke kterému vedou oranžové dráty (c) BMW

Baterie pro elektromobily: do půl tuny pod podlahou, nejdražší část

Největší, nejdražší a nejtěžší baterie v elektromobilu jsou baterie. Jedná se o komplexní obdobu klasické palivové nádrže, která akumuluje vyrobenou energii přímo v elektrárně. Jednodušší přepravu si lze jen těžko představit: startuje na turbíně elektrárny a po kabelu putuje přímo do žehličky, počítače nebo elektromobilu.

Jak velké jsou baterie v elektromobilu? Zabírají celý podvozek. Jak drahé? Cena sady zobrazené na fotografii je asi 30 PLN. Tak těžké? Na každých 15 kilowatthodin je dnes kapacita baterie asi 2017 kilogramů na 100, včetně trupu a chladicího / topného zařízení.

V jakých jednotkách se měří kapacita baterie?

Ale přesně „kilowatthodiny“ – jaké jsou tyto jednotky? Kapacita baterie se měří v jednotkách energie, tedy kilowatthodinách (kWh). Neměly by být zaměňovány s jednotkou výkonu (kilo) watty (kW). Tyto pohonné jednotky známe z našich účtů za elektřinu, které platíme v průměru každé dva měsíce.

Průřez předchozí generací Nissanu Leaf. Vpravo je přední část vozu, je zde nabíjecí zásuvka. Motor je umístěn uprostřed mezi koly (černá trubka pod oranžovými dráty) a baterie jsou blíže zadním kolům vozu (c) Nissan

Průměrná domácnost spotřebuje asi 15 kilowatthodin energie za den a každá kilowatthodina nestojí více než 60 centů. Zhruba stejné množství energie spotřebuje ekonomický řidič elektromobilu – ale na 100 kilometrů.

> Jak převést kilowatthodiny (kWh) energie elektromobilu na litry paliva?

Baterie: 150 až 500 kilogramů

Baterie jsou jednou z nejtěžších součástí elektrického vozidla. Váží asi 150 až asi 500 kilogramů (půl tuny!). Například baterie Tesla Model 3 s kapacitou něco málo přes 80 kilowatthodin váží 480 kilogramů – a Tesla je lídrem v optimalizaci hmotnosti!

Baterie (uprostřed) a motor (vzadu) v Tesla Model 3 (c) Tesla

Jaké jsou kapacity baterií v elektromobilech?

Vozy vyrobené v roce 2018 jsou vybaveny bateriemi s kapacitou od 30 (Hyundai Ioniq Electric) do cca 60 kilowatthodin (Opel Ampera E, Hyundai Kona 2018) a od 75 do 100 kilowatthodin (Tesla, Jaguar I-Pace, Audi e - tron ​​​​Quattro). Obvykle: čím větší baterie, tím větší dojezd elektromobilua na každých 20 kilowatthodin kapacity baterie musíte být schopni ujet alespoň 100 kilometrů.

> Elektromobily 2017 s maximální rezervou výkonu na jedno nabití [HODNOCENÍ NEJLEPŠÍCH 20]

Motor v elektromobilu: až 20 ot./min!

Elektromotor je jednoduchá konstrukce známá již více než 100 let, kterou vynalezl vynálezce srbského původu Nikola Tesla. V nejhorším případě se elektromotor skládá z několika desítek dílů a spalovací motor vozidla z několika desítek. tisíc!

Princip činnosti elektromotoru je velmi jednoduchý: je na něj přivedeno napětí, které jej uvádí do pohybu (rotace). Čím vyšší napětí, tím vyšší rychlost.

Motor Tesla s převodovkou je ve stříbrné trubce. Převodovka je umístěna pod bílou a šedou skříní, přes kterou se přenášejí otáčky motoru na kardanový hřídel a kola. Vysvětlující výkres c) Technické poznámky

Průměrné benzinové auto má stupnici otáčkoměru od 0 do 7 ot./min., průměrné naftové auto má otáčky 000 ot./min. Červené pole, označující nebezpečí poruchy motoru, začíná dříve, při 5-000 tisíc ot./min.

Mezitím dosahují motory v elektrických vozidlech i několik tisíc otáček. Zároveň mají výbornou účinnost, protože běžně přeměňují přes 90 procent dodané energie na pohyb - u spalovacích motorů je velkým úspěchem 40procentní účinnost, kterou lze dosáhnout jen s určitým technickým stavem. -umělá auta.

> Jak účinný je elektromotor? ABB dosáhlo 99,05 %

Jak funguje elektromobil? | Tesla Model S

Převodovka elektrického vozidla: pouze 1 rychlostní stupeň (!)

Nejzajímavějším prvkem moderních elektromobilů jsou převodovky, které ... neexistují. Ano ano, Elektromobily mají většinou jen jeden rychlostní stupeň (plus obrácený, to znamená, který se získá, když je napětí přivedeno zpět). Motor je spojen s koly velmi jednoduchým převodem, který snižuje otáčky motoru v rozsahu 8-10:1, 8-10 otáček hřídele motoru je tedy 1 celá otáčka kol. Taková převodovka se obvykle skládá ze tří ozubených kol, které jsou neustále v záběru:

Proč mají elektromobily pouze jeden převodový stupeň? Zdá se, že výrobci nechtěli zvyšovat hmotnost strojů a ztěžovat si život. Elektromotory generují od počátku velmi vysoký točivý moment, což vyžaduje tlusté a odolné převody. Hřídel elektromotoru se v tomto případě může otáčet i rychlostí 300 otáček za vteřinu (!).

Všechny tyto vlastnosti znamenají, že převodovka v elektromotoru musí být extrémně robustní a zároveň musí řadit v setinkách sekundy, což výrazně zvyšuje cenu elektromobilu.

Převodovky v elektrických vozidlech - budou?

Ve skutečnosti už tam jsou. Fotografie, kterou vidíte výše, je ve skutečnosti průřez prototypem dvourychlostní převodovky pro elektromobil. Rimac Concept One používá dvourychlostní převodovky (takže ta převodovka už tam je, tedy převodovky!). Objevují se také první prototypy třístupňové převodovky.

tyto převodovky pro elektromobily jsou důležité, protože na jedné straně umožňují rychlé zrychlení vozu a na druhé straně při jízdě po dálnici umožňují pomalejší otáčení motoru (= menší spotřeba energie), tzn. účinně zvyšují otáčky motoru. najeté kilometry auta.

Dva motory místo dvoustupňové převodovky

Dnes se Tesla s problémem nedostatku převodovek vypořádala po svém: vozy se dvěma motory mají různé převodovky a často dva různé motory vpředu a vzadu. Zadní náprava může být silnější a mít vyšší převodový poměr (např. 9:1) pro lepší využití točivého momentu a zrychlení vozidla. Předek zase může být slabší (= spotřebovávat méně energie) a mít nižší převodový poměr (např. 7,5:1), aby se snížila spotřeba energie na dlouhé vzdálenosti.

Výše uvedené údaje jsou přibližné a velmi závisí na verzi a modelu vozidla. Rozdíly jsou ale patrné. Například Tesla Model S 75 má dojezd pouze 401 kilometrů, zatímco Tesla Model S 75D („D“ pro verzi s pohonem všech kol) již má dojezd 417 kilometrů:

> Tania Tesla S se vrací do nabídky. S 75 v prodeji 2018

Toto by vás mohlo zajímat: