כיצד פועלת מכונית חשמלית?

ארבעה גלגלים, גג, חלונות מסביב. במבט ראשון, מכונית חשמלית עשויה להיראות כמו מכונית עם מנוע בעירה פנימית "מסורתית", אך ישנם כמה הבדלים משמעותיים. במאמר זה, נסקור מקרוב כיצד פועל רכב חשמלי.

כולנו יודעים איך פועלת מכונית בנזין. בתחנת הדלק ממלאים את מיכל הדלק בדלק. הבנזין הזה מוזן דרך צינורות וצינורות למנוע הבעירה הפנימית, שמערבב את כולו עם אוויר וגורם לו להתפוצץ. אם תזמון הפיצוצים הללו מתוזמן נכון, נוצרת תנועה שמתורגמת לתנועה סיבובית של הגלגלים.

אם תשוו את ההסבר הפשטני הזה למכונית חשמלית, תראו הרבה מן המשותף. אתה מטעין את הסוללה של הרכב החשמלי שלך בנקודת טעינה. הסוללה הזו היא כמובן לא "טנק" ריק כמו במכונית הבנזין שלכם, אלא סוללת ליתיום-יון, למשל, במחשב נייד או סמארטפון. חשמל זה הופך לתנועת סיבוב כדי לאפשר נהיגה.

גם מכוניות חשמליות שונות

שתי המכוניות בעצם דומות, אם כי יש הבדלים משמעותיים. אנחנו לוקחים את תיבת ההילוכים. במכונית "מסורתית" קיימת תיבת הילוכים בין מנוע הבעירה הפנימית לצירי ההינע. אחרי הכל, מנוע בנזין לא מפתח כל הזמן את מלוא הכוח, אלא צובר הספק מרבי. אם תסתכל על גרף המראה את ההספק וה-Nm של מנוע בעירה פנימית במספר מסוים של סיבובים, תראה עליו שתי עקומות. מכוניות מודרניות - למעט תיבות הילוכים CVT - יש לכן לפחות חמישה הילוכים קדימה כדי לשמור על מנוע הבעירה הפנימית שלך במהירות האידיאלית בכל עת.

המנוע החשמלי מספק את מלוא הכוח מההתחלה ויש לו טווח מהירות אידיאלי רחב הרבה יותר מאשר מנוע בעירה פנימית. במילים אחרות, אתה יכול לנסוע בין 0 ל-130 קמ"ש ברכב חשמלי ללא צורך במספר הילוכים. לפיכך, לרכב חשמלי כמו הטסלה יש רק הילוך אחד קדימה. היעדר מספר הילוכים פירושו שאין אובדן כוח בעת העברת הילוכים, וזו הסיבה שמכוניות חשמליות נתפסות לעתים קרובות כמלך הספרינט ברמזורים. צריך רק ללחוץ על דוושת ההאצה על השטיח, ומיד תצלמו.

יש יוצאים מן הכלל. לפורשה טייקאן, למשל, יש שני הילוכים קדימה. אחרי הכל, פורשה צפויה להיות ספורטיבית יותר מפיג'ו e-208 או פיאט 500e. לרוכשי המכונית הזו חשובה מאוד מהירות מרבית (יחסית) גבוהה. זו הסיבה ל-Taycan שני הילוכים קדימה, כך שתוכלו להתרחק מהר מהרמזורים בהילוך ראשון וליהנות מ-Vmax גבוה יותר בהילוך שני. למכוניות פורמולה E יש גם מספר הילוכים קדימה.

עֲנָק

אם כבר מדברים על הספורטיביות של המכונית, בוא נלך. וקטוריזציה של מומנט לְהַקְצוֹת. אנחנו מכירים את הטכניקה הזו גם מרכבי דלק. הרעיון מאחורי וקטור מומנט הוא שאתה יכול לחלק את מומנט המנוע בין שני גלגלים על אותו ציר. נניח שנקלעת לגשם כבד כשהגלגל פתאום מתחיל להחליק. לא הגיוני להעביר את כוח המנוע לגלגל הזה. דיפרנציאל וקטור מומנט יכול להעביר פחות מומנט לאותו גלגל כדי להחזיר את השליטה על הגלגל הזה.

לרכבים חשמליים ספורטיביים יותר יש בדרך כלל לפחות מנוע חשמלי אחד לכל סרן. לאאודי e-tron S יש אפילו שני מנועים על הסרן האחורי, אחד לכל גלגל. זה מאוד מפשט את השימוש בוקטור המומנט. הרי המחשב עלול להחליט במהירות לא לספק חשמל לגלגל אחד, אלא להעביר כוח לגלגל השני. משהו שאתה לא צריך לעשות כנהג, אבל אתה יכול ליהנות איתו מאוד.

"נהיגת דוושה אחת"

שינוי נוסף לרכבים חשמליים הוא הבלמים. או יותר נכון, דרך בלימה. מנוע רכב חשמלי יכול לא רק להמיר אנרגיה לתנועה, אלא גם להמיר תנועה לאנרגיה. במכונית חשמלית זה עובד באותו אופן כמו דינמו לאופניים. המשמעות היא שכשאתה, כנהג, מוריד את הרגל מדוושת התאוצה, הדינמו מתחיל מיד ואתה מגיע לעצירה איטית. כך אתה בולם מבלי לבלום בפועל ומטעין את המצבר. מושלם, נכון?

זה נקרא בלימה רגנרטיבית, למרות שבניסאן אוהבים לקרוא לזה "נהיגה בדוושה אחת". לעתים קרובות ניתן להתאים את כמות הבלימה הרגנרטיבית. רצוי להשאיר ערך זה במקסימום כדי להאט ככל האפשר את פעולת המנוע החשמלי. לא רק לטווח שלך, אלא גם בגלל הבלמים. אם לא נעשה בהם שימוש, הם לא יישחקו. רכבים חשמליים מדווחים לעתים קרובות כי רפידות הבלמים והדיסקים שלהם מחזיקים מעמד הרבה יותר זמן מאשר כשהם עדיין נהגו ברכב בנזין. חסכון בכסף בלי לעשות כלום, זה לא נשמע כמו מוזיקה לאוזניכם?

לפרטים נוספים על היתרונות והחסרונות, קראו את המאמר שלנו על היתרונות והחסרונות של מכונית חשמלית.

מסקנה

כמובן, לא נכנסנו לפרטים כיצד פועלת מכונית חשמלית מבחינה טכנית. זהו חומר מורכב למדי שלא מעניין במיוחד את רובם. בעיקר כתבנו כאן מה ההבדלים הכי גדולים עבורנו, בנזין. כלומר דרך אחרת של האצה, בלימה והנעה. רוצים לדעת עוד על אילו רכיבים יש ברכב חשמלי? אז סרטון YouTube למטה הוא חובה. פרופסור באוניברסיטת דלפט מסביר באיזה נתיב חשמל צריך לעבור כדי לעבור מהמזלג אל ההגה. מעניין איך מכונית חשמלית שונה מכונית בנזין? לאחר מכן בקר באתר האינטרנט של משרד האנרגיה האמריקני.

תמונה: Model 3 Performance מאת @Sappy, דרך Autojunk.nl.