Gari la umeme linafanya kazi vipi? Gearbox kwenye gari la umeme - iko au la? [JIBU]

Magari ya umeme - yanafanyaje kazi? Je, zimepangwaje? Je, betri za gari la umeme ni nzito? Ghali? Je, sanduku la gia kwenye gari la umeme ni ngumu? Hapa ni utangulizi mfupi wa mada, faida za magari ya umeme na hasara zao.

Jinsi gari la umeme linafanya kazi

Meza ya yaliyomo

• Jinsi gari la umeme linafanya kazi
• Betri kwa magari ya umeme: hadi nusu ya tani chini ya sakafu, sehemu ya gharama kubwa zaidi
  • Je, uwezo wa betri hupimwa katika vitengo gani?
  • Je, ni uwezo gani wa betri kwenye magari ya umeme?
• Injini katika gari la umeme: hadi 20 rpm!
• Sanduku la gia la gari la umeme: gia 1 tu (!)
  • Gearboxes katika magari ya umeme - je!
  • Injini mbili badala ya sanduku la gia la kasi mbili

Kwa nje, gari la umeme sio tofauti kabisa na gari la kawaida la mwako wa ndani. Unaweza kutambua zaidi hii kutokana na ukweli kwamba haina bomba la kutolea nje na inasikika tofauti kidogo. Hii ina maana: kivitendo haina sauti na haitoi keleleisipokuwa kwa filimbi ya utulivu ya motor ya umeme. Wakati mwingine (mfano video):

Magurudumu ya Tesla P100D + BBS yamedukuliwa!

Tofauti za kimsingi huanza tu na chasi. Gari la umeme halina injini ya mwako wa ndani, sanduku la gia (zaidi juu ya hii pia hapa chini) na mfumo wa kutolea nje. Badala yao gari la umeme lina betri kubwa na motor ndogo ya umeme. Jinsi ndogo? Kuhusu ukubwa wa watermelon. Katika BMW i3 inaonekana kama hii:

Ubunifu wa BMW i3, na betri zilizolala kando na injini ndogo inayoendesha magurudumu ya nyuma, ni pipa linalong'aa nyuma, ambalo waya za machungwa huongoza (c) BMW.

Betri kwa magari ya umeme: hadi nusu ya tani chini ya sakafu, sehemu ya gharama kubwa zaidi

Betri kubwa zaidi, za gharama kubwa na nzito zaidi katika gari la umeme ni betri. Hii ni analog tata ya tank ya mafuta ya classic, ambayo huhifadhi nishati inayozalishwa moja kwa moja kwenye kiwanda cha nguvu. Ni vigumu kufikiria usafiri rahisi zaidi: huanza kwenye turbine ya mmea wa nguvu na husafiri kupitia cable moja kwa moja kwenye chuma, kompyuta au gari la umeme.

Je, ni ukubwa gani wa betri kwenye gari la umeme? Wanachukua chasi nzima. Ni ghali kiasi gani? Gharama ya kit iliyoonyeshwa kwenye picha ni karibu PLN 30. Mzito sana? Kwa kila saa 15 za kilowati, uwezo wa betri leo ni kuhusu kilo 2017 katika 100, ikiwa ni pamoja na hull na vifaa vya baridi / joto.

Je, uwezo wa betri hupimwa katika vitengo gani?

Lakini hasa "kilowatt-saa" - ni vitengo gani hivi? Naam, uwezo wa betri hupimwa katika vitengo vya nishati, yaani, kilowati-saa (kWh). Hawapaswi kuchanganyikiwa na kitengo cha nguvu (kilo) watts (kW). Tunajua vitengo hivi vya nguvu kutoka kwa bili zetu za umeme, ambazo tunalipa kwa wastani kila baada ya miezi miwili.

Sehemu ya msalaba ya kizazi kilichopita cha Nissan Leaf. Kwenye mbele ya kulia ya gari, kuna tundu la malipo. Injini iko katikati kati ya magurudumu (tube nyeusi chini ya waya za machungwa), na betri ziko karibu na magurudumu ya nyuma ya gari (c) Nissan.

Kaya ya wastani hutumia takribani saa 15 za nishati kwa siku, na kila saa ya kilowati hugharimu zaidi ya senti 60. Karibu kiasi sawa cha nishati hutumiwa na dereva wa kiuchumi wa gari la umeme - lakini kwa kilomita 100.

> Jinsi ya kubadilisha saa za kilowati (kWh) za nishati ya gari la umeme kuwa lita za mafuta?

Betri: 150 hadi 500 kilo

Betri ni mojawapo ya vipengele vizito zaidi katika gari la umeme. Wana uzito wa kilo 150 hadi 500 hivi (nusu tani!). Kwa mfano, betri za Tesla Model 3 zenye uwezo wa zaidi ya saa 80 za kilowati zina uzito wa kilo 480 - na Tesla ni kiongozi katika uboreshaji wa uzani!

Betri (katikati) na injini (nyuma) katika Tesla Model 3 (c) Tesla

Je, ni uwezo gani wa betri kwenye magari ya umeme?

Magari yaliyotengenezwa mwaka 2018 yana betri zenye uwezo wa kuanzia 30 (Hyundai Ioniq Electric) hadi takribani saa 60 za kilowati (Opel Ampera E, Hyundai Kona 2018) na kutoka saa 75 hadi 100 za kilowati (Tesla, Jaguar I-Pace, Audi). e - tron ​​​​Quattro). Kwa ujumla: kadiri betri inavyokuwa kubwa, ndivyo safu ya gari la umeme inavyokuwa kubwa, na kwa kila kilowati 20 za uwezo wa betri, lazima uweze kuendesha angalau kilomita 100.

> magari ya umeme ya 2017 yenye hifadhi ya juu zaidi ya nguvu kwa chaji moja [TOP 20 RATING]

Injini katika gari la umeme: hadi 20 rpm!

Injini ya gari la umeme ni muundo rahisi, unaojulikana kwa zaidi ya miaka 100, uliovumbuliwa na mvumbuzi mzaliwa wa Serbia, Nikola Tesla. Katika hali mbaya zaidi, motor ya umeme ina sehemu kadhaa kadhaa, na injini ya gari la mwako ndani ina dazeni kadhaa. elfu!

Kanuni ya uendeshaji wa motor umeme ni rahisi sana: voltage hutumiwa kwa hiyo, ambayo huiweka katika mwendo (mzunguko). Ya juu ya voltage, kasi ya juu.

Gari ya Tesla iliyo na sanduku la gia iko kwenye bomba la fedha. Sanduku la gia liko chini ya nyumba nyeupe na kijivu, ambayo kasi ya injini hupitishwa kwa shimoni la propeller na magurudumu. Mchoro wa maelezo (c) Maelezo ya kiufundi

Gari la wastani la petroli lina kiwango cha tachometer kutoka 0 hadi 7 rpm, wastani wa gari la dizeli ina kasi ya 000 rpm. Shamba nyekundu, inayoonyesha hatari ya kushindwa kwa injini, huanza mapema, saa 5-000 elfu rpm.

Wakati huo huo, motors katika magari ya umeme yanafikia hata elfu chache rpm. Wakati huo huo, wana ufanisi bora kwa sababu kwa kawaida hubadilisha zaidi ya asilimia 90 ya nishati inayotolewa kuwa mwendo - katika injini za mwako wa ndani, ufanisi wa asilimia 40 ni mafanikio makubwa, ambayo hupatikana tu kwa hali fulani ya kiufundi. -magari ya bandia.

> Jinsi ufanisi ni motor umeme? ABB ilifikia 99,05%

Gari la umeme linafanya kazi vipi? | Mfano wa Tesla S

Sanduku la gia la gari la umeme: gia 1 tu (!)

Kipengele cha kuvutia zaidi cha magari ya kisasa ya umeme ni maambukizi, ambayo ... haipo. Ndiyo ndiyo, Magari ya umeme kawaida huwa na gia moja tu (pamoja na kinyume, yaani, ambayo hupatikana wakati voltage inatumiwa nyuma). Gari imeunganishwa na magurudumu kwa gear rahisi sana ambayo inapunguza kasi ya motor katika aina mbalimbali za 8-10: 1. Kwa hiyo, mapinduzi 8-10 ya shaft motor ni 1 mapinduzi kamili ya magurudumu. Upitishaji kama huo kawaida huwa na gia tatu ambazo huunganishwa kila wakati:

Kwa nini magari ya umeme yana gia moja tu? Inaonekana kwamba watengenezaji hawakutaka kuongeza uzito wa mashine na kufanya maisha kuwa magumu kwao wenyewe. Motors za umeme hutoa torque ya juu sana tangu mwanzo, ambayo inahitaji gia nene na za kudumu. Katika kesi hiyo, shimoni ya motor ya umeme inaweza kuzunguka hata kwa kasi ya mapinduzi 300 kwa pili (!).

Vipengele hivi vyote vinamaanisha kuwa sanduku la gia kwenye gari la umeme lazima liwe na nguvu sana, wakati huo huo lazima libadilishe gia kwa mia ya sekunde, ambayo huongeza sana gharama ya gari la umeme.

Gearboxes katika magari ya umeme - je!

Kwa kweli, tayari wapo. Picha unayoona hapo juu kwa hakika ni sehemu ya mtambuka ya mfano wa upitishaji wa kasi mbili kwa gari la umeme. Dhana ya Rimac One hutumia maambukizi ya kasi mbili (kwa hivyo sanduku la gear tayari liko, yaani, sanduku za gear!). Prototypes za kwanza za maambukizi ya kasi tatu pia zinaonekana.

haya sanduku za gia kwa gari la umeme ni muhimu kwa sababu, kwa upande mmoja, huruhusu gari kuharakisha haraka, na kwa upande mwingine, wakati wa kuendesha gari kwenye barabara, kuruhusu injini kuzunguka polepole zaidi (= chini ya matumizi ya nishati), i.e. wao kwa ufanisi kuongeza kasi ya injini. mileage ya gari.

Injini mbili badala ya sanduku la gia la kasi mbili

Leo Tesla imeshughulikia shida ya ukosefu wa sanduku za gia kwa njia yake mwenyewe: magari yenye injini mbili yana usafirishaji tofauti na, mara nyingi, injini mbili tofauti mbele na nyuma. Ekseli ya nyuma inaweza kuwa na nguvu zaidi na kuwa na uwiano wa juu wa gia (km 9: 1) ili kutumia torque vyema na kuharakisha gari. Sehemu ya mbele, kwa upande wake, inaweza kuwa dhaifu (= hutumia nguvu kidogo) na kuwa na uwiano wa chini wa gia (km 7,5: 1) ili kupunguza matumizi ya nguvu kwa umbali mrefu.

Data hapo juu ni takriban na inategemea sana toleo na mfano wa gari. Lakini tofauti zinaonekana. Kwa mfano, Tesla Model S 75 ina anuwai ya kilomita 401 tu, wakati Tesla Model S 75D ("D" kwa toleo la magurudumu yote) tayari ina anuwai ya kilomita 417:

> Tania Tesla S anarudi kutoa. S 75 inauzwa 2018

Hii inaweza kukuvutia: