środa, 30 maj 2018 07:26

Wszystko o przyspieszeniu w samochodach elektrycznych

Zgodnie z prawem Newtona, przyspieszenie samochodu jest wprost proporcjonalne do działającej na niego siły i odwrotnie proporcjonalne do jego masy (a=F/m) . Moc silnika podawana jest zwykle w koniach mechanicznych (KM) lub rzadziej, ale bardziej zgodnie z obowiązującą w mechanice terminologią, w kilowatach (kW) i stanowi iloczyn momentu obrotowego i prędkości kątowej.

Najczęściej korzysta się z zależności, że generowana moc to iloczyn siły na kole, jego promienia oraz ilości obrotów na minutę. Ostatecznie o przyspieszeniu samochodu decyduje moment obrotowy dostarczany na koła napędowe.

 

Silnik elektryczny może dostarczać swoją nominalną moc (w przybliżeniu) w szerokim zakresie swoich prędkości obrotowych. Zgodnie z powyższym wzorem, w ten sposób (pracując z tą samą mocą) maksymalny moment obrotowy silnika elektrycznego jest zawsze większy, im mniejsza jest jego prędkość obrotowa. W praktyce ma to oczywiście swoje granice. Maksymalne dopuszczalne natężenie prądu jest pewnym momencie specjalnie ograniczone. W przeciwnym wypadku całe okablowanie stałoby się po prostu bardzo gorące, a zwiększanie ich przewodniości poprzez m.in. większe przekroje i specjalne materiały, jest nieopłacalne.

Silniki spalinowe osiągają swoją znamionową moc tylko przy jednej, zawsze tej samej prędkości obrotowej, zależnej od typu silnika (benzyna, diesel) i jego konstrukcji (wolnossący, doładowany). Przy wszystkich niższych (i wyższych) prędkościach maksymalna moc jest mniejsza niż moc nominalna. By silnikiem spalinowym o mocy 100 kW osiągnąć takie przyspieszenie jak silnikiem elektrycznym o tej samej mocy, należałoby cały czas utrzymywać obrotową prędkości znamionową silnika spalinowego (zwykle 3500 obrotów na minutę dla benzyniaków i 1600 obrotów na minutę dla diesli). Tylko wtedy będzie zawsze dostępne 100 kW. Jest to technicznie możliwe (np. poprzez użycie przekładni bezstopniowej), ale ze względu na koszty i drastyczne zwiększenie stopnia skomplikowania silników, nikt tego nie robi. Tymczasem silnik elektryczny ma 100 kW dostępne od około 100 obr./min., w całym zakresie prędkości. Ogromny moment obrotowy przy niskich prędkościach, który płynnie zmniejsza się wraz z rosnącą prędkością obrotową, ciągle przy stałej mocy.

Jak opisane powyżej proste zasady przekładają się na praktyczne efekty?

By uzyskać dostęp do zainstalowanych w samochodzie spalinowym 100 kW mocy, trzeba nacisnąć na pedał gazu i czekać, aż silnik „wejdzie na obroty”, czyli uzyska właściwą dla swojego typu znamionową prędkość obrotową, przy której moment obrotowy, siła działająca na samochód i nadająca mu maksymalne możliwe przyspieszenie jest największa. Trwa to mniej niż sekundę w samochodach wyścigowych formuły I, sekundę lub trochę ponad sekundę w samochodach sportowych i nawet kilka sekund w pozostałych samochodach. Wbrew obiegowej opinii, zainstalowanie turbodoładowania nie skraca czasu oczekiwania na dysponowanie pełną mocą. Turbosprężarki poprawiają efektywność spalania paliwa (więcej tlenu dla większych ilości paliwa), co przekłada się na większą moc silnika, jednak włączają się do akcji dopiero powyżej pewnych, zwykle niewiele niższych od znamionowych, prędkości obrotowych.

W samochodzie o napędzie elektrycznym na nic nie trzeba czekać. Moc maksymalna dostępna jest praktycznie natychmiast! W pełnym (od ok. 100 obrotów na minutę, czyli 1,6(6) obrotów na sekundę) zakresie!

Jednak maksymalne, możliwe do natychmiastowego wykorzystania, przyspieszenie nie jest potrzebne do ruszania z miejsca nikomu poza amatorami palenia gum. Zupełnie inaczej wygląda to przy wykonywaniu bardzo często koniecznego na drogach manewru – przy wyprzedzaniu. O jego skuteczności i bezpieczeństwie decydują sekundy i ułamki sekund. Natychmiastowa dostępność maksymalnego i dużego przyspieszania ma kapitalne znaczenie i w porównaniu z samochodami spalinowymi, czyni samochody elektryczne o klasę lepsze.

Więcej na temat eksploatacji samochód elektrycznych na https://greenwaypolska.pl/.

  • Wszechstronność druku wieloformatowego i cyfrowego offsetowego

    Wszechstronność druku wieloformatowego i cyfrowego offsetowego

    Druk wieloformatowy oraz cyfrowy offsetowy to technologie, które zrewolucjonizowały branżę poligraficzną, oferując nieskończone możliwości adaptacji i personalizacji produktów drukowanych. Nasza drukarnia w Warszawie zapewnia kompleksową czytaj dalej
  • Dramatyczna walka o ocalenie Starej Giełdy Papierów Wartościowych w Kopenhadze

    Dramatyczna walka o ocalenie Starej Giełdy Papierów Wartościowych w Kopenhadze

    Stara Giełda Papierów Wartościowych w Kopenhadze, ikona architektoniczna stolicy Danii, stanęła w obliczu jednego z największych wyzwań w swojej historii po tym, jak ogromny pożar czytaj dalej
  • Drukarka do szarf pogrzebowych - jakie daje możliwości?

    Drukarka do szarf pogrzebowych - jakie daje możliwości?

    Prowadzisz firmę specjalizującą się w dodatkach na pogrzeby, w tym kwiaty i wiązanki? W poniższym wpisie znajdziesz informacje, jak może być zaawansowana drukarka termotransferowa oraz czytaj dalej
  • Kursy angielskiego - Doświadczenia, które zmieniają życie

    Kursy angielskiego - Doświadczenia, które zmieniają życie

    Nauka języka angielskiego, jako międzynarodowego języka komunikacji, biznesu i kultury, otwiera przed uczącymi się drzwi do nowych możliwości. Kursy angielskiego oferują nie tylko naukę gramatyki czytaj dalej
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4