Két motor az elektromos autókban – milyen trükköket alkalmaznak a gyártók a hatótáv növelésére? [LEÍRÁS]

Az elektromos járművek egy, kettő, három és néha négy motorral rendelkeznek. Gazdasági szempontból egy motor a legjobb megoldás, de egyesek magabiztosabbnak érzik magukat, ha összkerékhajtással rendelkeznek. De hogyan lehet egyensúlyba hozni az AWD által kínált magabiztosságot az alacsony energiafogyasztással? A gyártók erre többféle módszert kínálnak.

Többmotoros hajtások az elektromosságban. Hogyan csökkentik az autók az energiafogyasztást?

tartalomjegyzék

• Többmotoros hajtások az elektromosságban. Hogyan csökkentik az autók az energiafogyasztást?
  • 1. módszer: használja a tengelykapcsolót (pl. Hyundai E-GMP platform: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • 2. módszer: Használjon indukciós motort legalább egy tengelyen (pl. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • 3. módszer: diszkréten növelje meg az akkumulátort

Kezdjük a kiindulóponttól - egy egytengelyes meghajtás. A gyártó döntésétől függően a motor az első (FWD) vagy a hátsó tengelyen (RWD) található. Elsőkerék meghajtású Ez bizonyos értelemben eltér a belsőégésű motoros autóktól: évtizedekkel ezelőtt azt hitték, hogy jobb biztonságot nyújt, ezért volt a legtöbb korai villanyszerelő elsőkerék-hajtású. A mai napig ez az alapmegoldás a Nissanban és a Renault-ban (Leaf, Zoe, CMF-EV platform), valamint a belső égésű járművek újratervezéseként szolgáló modellekben (például VW e-Golf, Mercedes EQA).

A Tesla kezdettől fogva felhagyott az elsőkerék-hajtással, a BMW az i3-mal, a Volkswagen pedig a MEB platformmal, ahol az alapmegoldás a motor a hátsó tengelyen található... Ez némileg aggodalomra ad okot sok sofőr számára, mert az elsőkerék-hajtású belső égésű járművek valójában biztonságosabbak a kapu közelében, de az elektromos motorok esetében nincs ok az aggodalomra. Az elektronikai és elektromos rendszerek sokkal gyorsabbak, mint az inerciális égésű motorok mechanikus rendszerei.

Egyszerűen fogalmazva, egy motor egy nagyfeszültségű kábelkészlet, egy inverter, egy vezérlőrendszer. Minél kevesebb elem van a rendszerben, annál kisebb lesz a teljes veszteség. Mert Az egymotoros elektromos járművek elvileg gazdaságosabbak lesznek, mint a két vagy több motoros járművek.amiről az elején írtunk.

A sofőrök mellett szereti az összkerékhajtást. Van, aki a jobb teljesítményért veszi meg, van, aki azért, mert nagyobb biztonságban érzi magát vele, megint mások azért, mert rendszeresen vezetnek nehéz terepen. Az itt található villanymotorok elkényeztetik a mérnököket: a nagy, forró, remegő csőtest helyett egy sima, kompakt kialakítást kaptunk, amely egy második tengelyre is rakható. Mit tegyünk ilyen helyzetben, hogy ne vigyük túlzásba az energiafogyasztást, és garantáljuk a tulajdonosnak megfelelő teljesítménytartalékot? Magától értetődően: a lehető legtöbb motort le kell állítani.

De hogyan lehet ezt megtenni?

1. módszer: használja a tengelykapcsolót (pl. Hyundai E-GMP platform: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Az elektromos járművekben kétféle motort használnak: indukciós motort (aszinkron motor, ASM) vagy állandó mágneses motort (PSM). Az állandó mágneses motorok gazdaságosabbak, ezért használatuknak ott van értelme, ahol a maximális hatótávolság fontos. De van egy jelentős hátrányuk is: az állandó mágneseket nem lehet kikapcsolni, akár akarjuk, akár nem mágneses teret hoznak létre.

Mivel a kerekek mereven tengelyekkel és fogaskerekekkel vannak összekötve a motorral, minden egyes utazás során áram áramlik az akkumulátorról a motorra (a jármű mozgása) vagy a motorról az akkumulátorra (rekuperáció). Tehát, ha minden tengelyen egy állandó mágneses motort használunk, akkor olyan helyzet állhat elő, hogy az egyik hajtja a kerekeket, a másik pedig fékezi az autót, mert a mechanikai energiát elektromossággá alakítja. Ez egy rendkívül nemkívánatos helyzet.

A Hyundai megoldotta ezt a problémát az első tengelyen található mechanikus tengelykapcsoló segítségével... Működése teljesen automatikus, mint a belső égésű autók Haldex rendszere: amikor a vezetőnek nagyobb erőre van szüksége, a kuplung reteszelődik, és mindkét motor gyorsítja (vagy fékezi?) az autót. Ha a sofőr csendesen vezet, a kuplung leválasztja az első motort a kerekekről, így nincs probléma a fékezéssel.

A tengelykapcsoló fő előnye a gazdaságosabb PSM motorok mindkét tengelyen való használatának lehetősége. Hátránya egy másik mechanikai elem bevezetése a rendszerbe, amelynek nagy nyomatékot kell ellenállnia és gyorsan reagálnia kell a változásokra. Így az alkatrész fokozatosan elhasználódik – és bár a kialakítása meglehetősen egyszerűnek tűnik, a hajtásrendszerhez való rögzítési szintje miatt a csere valószínűtlen.

2. módszer: Használjon indukciós motort legalább egy tengelyen (pl. Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

A 2-es számú módszert már régebben és gyakrabban alkalmazzák, a kezdetektől a Tesla Model S-ben és X-ben jelent meg, mostanra a MEB platformon is megtaláljuk a többi Volkswagen között, köztük a VW ID.4 GTX-nél. Ez abban rejlik, hogy Az elektromágneses indukciós motorok vagy mindkét tengelyre (régi Tesla modell), vagy legalább az első tengelyre vannak felszerelve (MEB AWD, Tesle S / X a Raven verzióból).... Mindannyian ismerjük az elektromágnes működési elvét általános iskola óta: mágneses tér csak feszültség hatására jön létre. Amikor az áramot kikapcsolják, az elektromágnes közönséges vezetékköteggé változik.

Ezért aszinkron motor esetén elegendő leválasztani a tekercset az áramforrásról.hogy abbahagyja az ellenállást. Ennek a megoldásnak kétségtelen előnye a tervezés egyszerűsége, mivel minden elektronikával történik. Hátránya azonban az indukciós motorok alacsonyabb hatásfoka, valamint az, hogy némi ellenállást kelt a mereven hálós hajtómű és maga a motor.

Ahogy már említettük, az indukciós motorokat leggyakrabban az első tengelyen használják, így fő szerepük az, hogy akkor adjanak hozzá erőt, amikor szükség van rá, és nem zavarják, ha a motoros lassan halad.

3. módszer: diszkréten növelje meg az akkumulátort

Érdemes megjegyezni, hogy az elektromos motorok hatásfoka nagyon magas (95, néha 99+ százalék). Ennélfogva még két állandó mágneses motorral felszerelt AWD-hajtással is, ami mindig kerékhajtás (nem számítva a rekuperációt), a veszteségek az egymotoros konfigurációhoz képest viszonylag kicsik lesznek. De megteszik, és az akkumulátorban tárolt energia szűkös áru – minél többet használjuk vezetéshez, annál rosszabb lesz a hatótáv.

Így a két PSM-motoros elektromos négykerék-meghajtású járművek hatótávolságának növelésének harmadik módszere a hasznos akkumulátorkapacitás finom növelése. A teljes kapacitás változatlan maradhat, a használható kapacitás változhat, így az RWD/FWD és az AWD között választó emberek nem feltétlenül veszik észre a különbséget, hacsak a gyártó nem mondja ezt közvetlenül.

Nem tudjuk, hogy az általunk leírt módszert alkalmazza-e valaki. A Tesla az új 3 teljesítménymodellben valamivel használhatóbb akkumulátorkapacitást biztosít a vásárlónak, de itt kiderülhet, hogy a teljesítmény opció (Ikermotor) hatótávolság tekintetében nem különbözött a Long Range (Dual Motor) változattól.

Ez érdekelheti: