Hvordan fungerer en elbil? Girkasse i elbil – er den der eller ikke? [SVAR]

Elektriske kjøretøy – hvordan fungerer de? Hvordan er de ordnet? Er elbilbatterier tunge? Dyrt? Er girkassen i en elbil komplisert? Her er en kort introduksjon til temaet, fordelene med elektriske kjøretøy og deres ulemper.

Hvordan fungerer en elbil

innholdsfortegnelsen

• Hvordan fungerer en elbil
• Batterier for elektriske kjøretøy: opptil et halvt tonn under gulvet, den dyreste delen
  • I hvilke enheter måles batterikapasiteten?
  • Hva er kapasiteten til batterier i elektriske kjøretøy?
• Motoren i et elektrisk kjøretøy: opptil 20 o/min!
• Elektrisk kjøretøy girkasse: kun 1 gir (!)
  • Girkasser i elektriske kjøretøy - vil de?
  • To motorer i stedet for en to-trinns girkasse

Eksternt skiller en elbil seg ikke fundamentalt fra en konvensjonell forbrenningsbil. Dette kjenner du mest igjen på at den ikke har eksosrør og låter litt annerledes. Dette betyr: praktisk talt høres ikke ut og lager ikke støybortsett fra den stille fløyten til den elektriske motoren. Noen ganger (eksempel video):

Hacket Tesla P100D + BBS-hjul!

De grunnleggende forskjellene starter bare med chassiset. En elbil har ikke forbrenningsmotor, girkasse (mer om dette også nedenfor) og eksosanlegg. I stedet for dem en elbil har store batterier og en liten elmotor. Hvor liten? Omtrent på størrelse med en vannmelon. I BMW i3 ser det slik ut:

Designet til BMW i3, med batterier liggende side om side og en liten motor som driver bakhjulene, er en skinnende tønne bak, som oransje ledninger fører til (c) BMW

Batterier for elektriske kjøretøy: opptil et halvt tonn under gulvet, den dyreste delen

De største, dyreste og tyngste batteriene i et elektrisk kjøretøy er batterier. Dette er en kompleks analog av den klassiske drivstofftanken, som lagrer energien som genereres direkte ved kraftverket. Det er vanskelig å forestille seg en enklere transport: den starter på turbinen til et kraftverk og går gjennom en kabel direkte til et strykejern, datamaskin eller elbil.

Hvor store er batteriene i en elbil? De opptar hele chassiset. Hvor dyrt? Kostnaden for settet vist på bildet er omtrent PLN 30. Så tung? For hver 15 kilowatt-time er batterikapasiteten i dag ca 2017 kilo i 100, inkludert koffert og kjøle-/varmeutstyr.

I hvilke enheter måles batterikapasiteten?

Men nøyaktig "kilowatt-timer" - hva er disse enhetene? Vel, kapasiteten til et batteri måles i energienheter, det vil si kilowatt-timer (kWh). De må ikke forveksles med enheten for effekt (kilo) watt (kW). Disse kraftenhetene kjenner vi fra strømregningene våre, som vi i gjennomsnitt betaler annenhver måned.

Tverrsnitt av forrige generasjon Nissan Leaf. På høyre front av bilen er det en ladekontakt. Motoren er plassert midt mellom hjulene (svart rør under de oransje ledningene), og batteriene er nærmere bakhjulene på bilen (c) Nissan

Den gjennomsnittlige husholdningen bruker omtrent 15 kilowattimer energi per dag, og hver kilowattime koster ikke mer enn 60 øre. Omtrent like mye energi forbrukes av en økonomisk sjåfør av en elbil – men i 100 kilometer.

> Hvordan konvertere kilowattimer (kWh) elbilenergi til liter drivstoff?

Batterier: 150 til 500 kilo

Batterier er en av de tyngste komponentene i et elektrisk kjøretøy. De veier rundt 150 til rundt 500 kilo (et halvt tonn!). For eksempel veier Tesla Model 3-batterier med en kapasitet på litt over 80 kilowattimer 480 kilo – og Tesla er ledende innen vektoptimering!

Batterier (midt) og motor (bak) i en Tesla Model 3 (c) Tesla

Hva er kapasiteten til batterier i elektriske kjøretøy?

Biler produsert i 2018 er utstyrt med batterier med en kapasitet fra 30 (Hyundai Ioniq Electric) til ca. 60 kilowattimer (Opel Ampera E, Hyundai Kona 2018) og fra 75 til 100 kilowattimer (Tesla, Jaguar I-Pace, Audi e - tron ​​Quattro). Som regel: jo større batteri, desto større rekkevidde har elbilen, og for hver 20 kilowattimer med batterikapasitet må du kunne kjøre minst 100 kilometer.

> 2017 elektriske kjøretøy med maksimal kraftreserve på en enkelt lading [TOPP 20 VURDERING]

Motoren i et elektrisk kjøretøy: opptil 20 o/min!

En elbilmotor er en enkel design, kjent i over 100 år, oppfunnet av den serbiskfødte oppfinneren Nikola Tesla. I verste fall består en elektrisk motor av flere titalls deler, og en forbrenningsbilmotor består av flere titalls. tusen!

Prinsippet for drift av en elektrisk motor er veldig enkelt: en spenning påføres den, som setter den i bevegelse (rotasjon). Jo høyere spenning, jo høyere hastighet.

Tesla-motoren med girkasse er i sølvrør. Girkassen er plassert under det hvite og grå huset, gjennom hvilket motorhastigheten overføres til propellakselen og hjulene. Forklarende tegning (c) Tekniske merknader

Den gjennomsnittlige bensinbilen har en turtellerskala fra 0 til 7 rpm, den gjennomsnittlige dieselbilen har en hastighet på 000 rpm. Det røde feltet, som indikerer faren for motorsvikt, begynner tidligere, ved 5-000 tusen rpm.

I mellomtiden når motorer i elektriske kjøretøyer til og med noen få tusen rpm. Samtidig har de utmerket effektivitet fordi de typisk konverterer over 90 prosent av den tilførte energien til bevegelse – i forbrenningsmotorer er 40 prosent effektivitet en stor suksess, som kun oppnås med en viss teknisk tilstand. -kunstige biler.

> Hvor effektiv er den elektriske motoren? ABB nådde 99,05 %

Hvordan fungerer en elbil? | Tesla Model S

Elektrisk kjøretøy girkasse: kun 1 gir (!)

Det mest interessante elementet i moderne elektriske kjøretøy er girkasser, som ... ikke eksisterer. Ja Ja, Elbiler har vanligvis bare ett gir (pluss det motsatte, det vil si som oppnås når spenningen legges tilbake). Motoren er koblet til hjulene med et veldig enkelt gir som reduserer hastigheten på motoren i området 8-10: 1. Så 8-10 omdreininger av motorakselen er 1 hel omdreining av hjulene. En slik girkasse består vanligvis av tre gir som konstant er i inngrep med hverandre:

Hvorfor har elbiler bare ett gir? Det ser ut til at produsentene ikke ønsket å øke vekten på maskinene og gjøre livet vanskelig for seg selv. Elektriske motorer genererer svært høyt dreiemoment fra første stund, noe som krever tykke og slitesterke gir. I dette tilfellet kan akselen til den elektriske motoren rotere selv med en hastighet på 300 omdreininger per sekund (!).

Alle disse funksjonene gjør at girkassen i elmotoren må være ekstremt robust, samtidig som den må skifte gir på hundredeler av et sekund, noe som øker kostnadene for et elektrisk kjøretøy betydelig.

Girkasser i elektriske kjøretøy - vil de?

Faktisk er de der allerede. Bildet du ser ovenfor er faktisk et tverrsnitt av en prototype to-trinns girkasse for et elektrisk kjøretøy. Rimac Concept One bruker to-trinns girkasser (så girkassen er der allerede, altså girkasser!). De første prototypene av den tre-trinns girkassen dukker også opp.

disse girkasser for elektriske kjøretøy de er viktige fordi de på den ene siden lar bilen akselerere raskt, og på den andre siden lar de motoren rotere saktere ved kjøring på motorveien (= mindre energiforbruk), dvs. de øker motorhastigheten effektivt. bil kjørelengde.

To motorer i stedet for en to-trinns girkasse

I dag har Tesla taklet problemet med mangel på girkasser på sin egen måte: biler med to motorer har forskjellige girkasser og ofte to forskjellige motorer foran og bak. Bakakselen kan være sterkere og ha et høyere utvekslingsforhold (f.eks. 9:1) for bedre å utnytte dreiemomentet og akselerere kjøretøyet. Fronten kan på sin side være svakere (= bruker mindre strøm) og ha et lavere girforhold (f.eks. 7,5:1) for å redusere strømforbruket over lange avstander.

Dataene ovenfor er omtrentlige og avhenger veldig av bilens versjon og modell. Men forskjellene er merkbare. For eksempel har Tesla Model S 75 en rekkevidde på bare 401 kilometer, mens Tesla Model S 75D ("D" for firehjulsdrevet versjon) allerede har en rekkevidde på 417 kilometer:

> Tania Tesla S kommer tilbake for å tilby. S 75 på salg 2018

Dette kan interessere deg: