Množství točivého momentu, které může elektrické vozidlo vyvinout, závisí na konkrétním EV. Často je faktorem, který omezuje jeho točivý moment, množství elektřiny, které je zkonstruováno tak, aby bezpečně odebíralo z trakčních baterií a přivádělo je do motorů. Kromě toho může EV vyvinout maximální točivý moment při nulových otáčkách. To dává EV velmi odlišné jízdní vlastnosti od vozidla ICE, jednoduše proto, že tradiční motory potřebují čas na zrychlení.
Jak elektromotory vyrobí tolik točivého momentu hned z linky?
Vzhledem k tomu, že se elektřina může pohybovat tak rychle, může elektrické vozidlo dát do svých motorů maximální výkon téměř okamžitě. A co víc, pomalu se točící elektromotor dokáže produkovat větší točivý moment než rychle se točící elektromotor.
Spalovací motory potřebují čas, aby dosáhly svých ideálních otáček pro maximální výkon a točivý moment. Jakmile se točí ve svém „výkonovém pásmu“, musí použít více převodových stupňů převodovky, aby tam zůstaly – i když pokračují ve zrychlování. Výrobci automobilů dokonce začali konstruovat motory, které dokážou dosáhnout maximálního točivého momentu při nižších otáčkách, a jako takové je inzerovali.
Mnozí jsou překvapeni tím, jak rychle elektromobil zrychlí, když s ním poprvé jede. Je to proto, že elektromobil může zvýšit výkon svých motorů stejně rychle, jako dokáže přenést elektřinu. To je docela rychlé. Limitujícím faktorem pro zrychlení elektromobilu je to, jak velkou trakci dokážou jeho pneumatiky udržet. To je důvod, proč je internet plný videí, jak sériové Tesly porážejí postavená závodní auta na brzdě.
Jednou zajímavou vlastností elektromotorů je to, co se děje, když se točí rychleji. Rotující elektromotor ve skutečnosti vytváří elektrické pole a funguje jako elektrický generátor, který nutí „zpětnou elektro-pohybovou sílu“ do drátů, které jej napájejí – podle Engineering Explained na Youtube. Toto narušení snižuje množství točivého momentu, který motor vytváří, čím rychleji se točí. V mnoha ohledech jde o opak spalovacích motorů.
Dělají elektromotory skutečně větší točivý moment?
Točivý moment je v podstatě měřítkem páky, neboli síla krát vzdálenost. Elektromotory jsou od přírody velmi „momentové“. To znamená, že množství točivého momentu, který elektromotor vytváří, závisí na velikosti motoru a – což je důležité – na množství elektřiny, které do něj vozidlo může dodat.
V minulosti výrobci elektrických vozidel stanovili měřítko točivého momentu – přibližně stejné jako u konkurenčních vozidel s vnitřním spalováním. Poté navrhli motory a napájecí systémy svých elektromobilů podle tohoto měřítka.
V současnosti se stále větší počet EV superaut a supertrucků pyšní elektrickými systémy 220, 440 a dokonce 880 V. To jim umožňuje rychle čerpat elektřinu z jejich baterií a napouštět ji do jednoho nebo více elektromotorů. Výsledný točivý moment zahanbí i ty nejvýkonnější vozy s vnitřním spalováním.
Potřebují elektromobily tolik točivého momentu?
Krása elektrického vozidla, zejména vozidla s více motory, spočívá v tom, že se dokáže přizpůsobit svým energetickým potřebám v reálném čase. Pokud se jedna pneumatika začne protáčet, elektrické vozidlo schopné vektorování točivého momentu může převést extra výkon na svá ostatní kola, aby se dostalo ze situace s nízkou trakcí.
Stejně tak moderní elektrický náklaďák dokáže běžet naprázdno spolu s poměrně dlouhým dojezdem. Může však také poskytnout točivý moment 900 lb-ft při přívěsu – za cenu dojezdu.
Toto je nové paradigma v motorových vozidlech. Přestože inženýři vyvinuli mnoho způsobů, jak snížit spotřebu paliva u vozidel s vnitřním spalováním při jízdě naprázdno (turbodmychadla, deaktivační systémy více válců, variabilní časování ventilů atd.), udržování napájení vždy stojí výkon. Na druhou stranu budoucí elektrická vozidla mohou skutečně nabídnout maximální výkon, když jej potřebujete, a maximální dojezd, když ho nepotřebujete.
To znamená, že elektrické vozidlo s více motory může požadovat točivý moment 1,000 XNUMX lb-ft. Ale jen zřídka využívá všechen tento točivý moment. Toto číslo je prostě maximální výkon, který by mohl vyvinout, pokud by měl ideální trakci a vy byste po něm požadovali rychlejší akceleraci.
Autor
- Jake Whitehead výzkumný pracovník, University of Queensland
Prohlášení o zveřejnění
Dr. Jake Whitehead je vědeckým pracovníkem na Queenslandské univerzitě, ředitelem poradenství v oblasti transmobility a je členem Australské labouristické strany.
Partneři
University of Queensland poskytuje finanční prostředky jako člen The Conversation AU.
Australští politici, včetně premiéra Scotta Morrisona, vznesli otázku kapacity elektrických vozidel pro „grunt“.
Nyní nejsem v žádném případě odborník na „grunt“, ale pokud jde o výkon, elektromobily zdaleka nechybí. Ve skutečnosti australští majitelé elektromobilů zařadili výkon jako hlavní důvod pro jejich koupi.
V8, palivo hltající, otáčkoměry, kteří se údajně obávají, že elektrická auta znamenají, že budou jezdit kolem golfových kočárků, by si měli nejprve vyzkoušet tento drag race mezi Teslou a Holdenem V8 Supercar.
VAROVÁNÍ: SPOILER: Tesla vyhrává, a to o slušnou částku.
Naproti tomu elektromotor poskytuje plný točivý moment od nula kilometrů za hodinu s lineárním vztahem mezi rychlostí otáčení motoru a požadovaným výkonem. Tyto vlastnosti se promítají do vozidla, které je extrémně rychlé při zrychlování se schopností zatlačit vás zpět do sedadla.
A co tažná síla?
Již více než deset let se elektromotory používají v důlních vozících, někdy s kapacitou větší než 100 tun, kvůli jejich silnému, okamžitému točivému momentu a schopnosti táhnout velké náklady při nízkých rychlostech.
Zatímco většina těchto vozidel byla diesel-hybridy, nyní jsou uváděny plně elektrické důlní vozíky kvůli jejich vysokému poměru výkonu k hmotnosti, nízkým provozním nákladům a schopnosti využívat rekuperační brzdění k – v některých případech – k úplnému dobití baterií. při každém sestupu dolu.
Elektromotory se také stále častěji používají v lodní dopravě, opět kvůli jejich schopnosti tlačit velké náklady. V Evropě se v současnosti používá řada elektrických lodí na krátké vzdálenosti. Jedním z příkladů je Tycho Brahe, 111 metrů dlouhý a 8,414 XNUMX tun elektrický trajekt pro přepravu cestujících a vozidel, který jezdí mezi Helsingborgem ve Švédsku a Helsingørem v Dánsku.
Budoucnost gruntu
Globální přechod na elektrická vozidla probíhá. Australané se musí rozhodnout, zda chceme využít obrovské výhody, které tato technologie může přinést, nebo zůstat globálním opožďovačem, kterého naše současné emise vozidel doslova zabijí.
Zatímco tažení na dlouhé vzdálenosti v plně elektrických vozidlech je v současné době výzvou, v blízké budoucnosti tomu tak již nebude se zavedením elektrických vozidel s dlouhým dojezdem, jako jsou Rivian R1T a Tesla Pickup.
Mezitím existují také alternativy, jako je můj vlastní plug-in hybridní elektrický vůz. Může táhnout, jezdit po pláži a ujet až 50 kilometrů pouze na elektřinu. Nabíjení pomocí domácí solární soustavy nebo rychlonabíječky Queenslandské univerzity znamená, že více než 90 % mých cest je bez emisí.
Je jasné, že elektrická auta mohou Australanům poskytnout spoustu gruntu, takže se ujistěte, že jsme připraveni na budoucnost s elektrickým výkonem.
Dřívější verze tohoto článku uváděla, že elektrický trajekt Tycho Brahe pro cestující a vozidla byl dlouhý 238 metrů. Článek byl aktualizován o správnou délku 111 metrů.
