Du varikliai elektrinėse transporto priemonėse – kokias gudrybes naudoja gamintojai, norėdami padidinti atstumą? [APIBŪDINIMAS]

Elektrinės transporto priemonės turi vieną, du, tris, o kartais ir keturis variklius. Ekonominiu požiūriu vienas variklis yra geriausias pasirinkimas, tačiau kai kurie žmonės labiau pasitiki, kai turi visus varomus ratus. Tačiau kaip subalansuoti AWD teikiamą pasitikėjimą ir mažą energijos suvartojimą? Gamintojai turi keletą būdų tai padaryti.

Kelių variklių pavaros elektra. Kaip automobiliai sumažina energijos sąnaudas?

Turinys

• Kelių variklių pavaros elektra. Kaip automobiliai sumažina energijos sąnaudas?
  • 1 būdas: naudokite sankabą (pvz., Hyundai E-GMP platforma: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • 2 metodas: naudokite indukcinį variklį bent vienoje ašyje (pvz., Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • 3 būdas: atsargiai padidinkite akumuliatoriaus įkrovą

Pradėkime nuo pradinio taško – vienos ašies pavaros. Priklausomai nuo gamintojo sprendimo, variklis yra priekinėje (FWD) arba galinėje ašyje (RWD). Priekiniai ratai Tam tikra prasme tai yra nukrypimas nuo automobilių su vidaus degimo varikliais: prieš dešimtmečius buvo manoma, kad tai užtikrina didesnį saugumą, todėl dauguma ankstyvųjų elektrikų turėjo priekinių ratų pavarą. Iki šiol tai yra pagrindinis sprendimas „Nissan“ ir „Renault“ (platforma „Leaf“, „Zoe“, „CMF-EV“) ir modeliuose, kurie yra vidaus degimo transporto priemonių (pvz., „VW e-Golf“, „Mercedes EQA“) perdarytos konstrukcijos.

Tesla nuo pat pradžių atsisakė priekinių ratų pavaros požiūrio, o BMW su i3 ir Volkswagen su MEB platforma, kur pagrindinis sprendimas yra variklis yra ant galinės ašies... Tai kelia tam tikrą susirūpinimą daugeliui vairuotojų, nes priekiniais ratais varomos vidaus degimo transporto priemonės iš tikrųjų yra saugesnės situacijose arti vartų, tačiau dėl elektros variklių nerimauti tikrai nėra ko. Elektronika ir elektros sistemos yra daug greitesnės nei mechaninės sistemos inercinio degimo varikliuose.

Paprasčiau tariant, vienas variklis yra vienas aukštos įtampos kabelių rinkinys, vienas keitiklis, viena valdymo sistema. Kuo mažiau elementų sistemoje, tuo mažesni bus bendri nuostoliai. Nes Vieno variklio elektrinės transporto priemonės iš esmės bus ekonomiškesnės nei transporto priemonės su dviem ar daugiau variklių.apie kurį rašėme pradžioje.

Be vairuotojų, jam patinka visų ratų pavara. Vieni jį perka siekdami geresnių eksploatacinių savybių, kiti – dėl to, kad su juo jaučiasi saugiau, treti – dėl to, kad nuolat važinėja sunkiomis bekelės sąlygomis. Elektriniai varikliai čia lepina inžinierius: vietoj didelio, karšto, drebančio vamzdinio korpuso turime aptakų, kompaktišką dizainą, kurį galima pridėti prie antrosios ašies. Ką daryti tokioje situacijoje, kad nepersistengtumėte su energijos vartojimu ir garantuotume savininkui pagrįstą diapazoną? Akivaizdu: turite išjungti kuo daugiau variklių.

Bet kaip tai padaryti?

1 būdas: naudokite sankabą (pvz., Hyundai E-GMP platforma: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Elektromobiliuose naudojami dviejų tipų varikliai: asinchroninis variklis (asinchroninis variklis, ASM) arba nuolatinio magneto variklis (PSM). Nuolatinio magneto varikliai yra ekonomiškesni, todėl juos naudoti prasminga visur, kur svarbus maksimalus diapazonas. Tačiau jie turi ir nemažą trūkumą: nuolatinių magnetų negalima išjungti, jie sukuria magnetinį lauką, norime to ar ne.

Kadangi ratai yra tvirtai sujungti su varikliu ašimis ir pavaromis, kiekvienas važiavimas sukels elektros energijos srautą iš akumuliatoriaus į variklį (transporto priemonės judėjimas) arba iš variklio į akumuliatorių (rekuperacija). Taigi, jei ant kiekvienos ašies naudosime po vieną nuolatinio magneto variklį, gali susidaryti tokia situacija, kad vienas varys ratus, o kitas stabdys automobilį, nes mechaninę energiją paverčia elektra. Tai itin nepageidautina situacija.

„Hyundai“ išsprendė šią problemą naudojant priekinės ašies mechaninę sankabą... Jo veikimas yra visiškai automatinis, kaip ir Haldex sistema vidaus degimo automobiliuose: kai vairuotojui reikia daugiau galios, užrakinama sankaba ir abu varikliai greitina (ar stabdo?) automobilį. Kai vairuotojas važiuoja tyliai, sankaba atjungia priekinį variklį nuo ratų, todėl stabdymo problemų nekyla.

Pagrindinis sankabos privalumas – galimybė ant abiejų ašių naudoti ekonomiškesnius PSM variklius. Trūkumas – į sistemą įvestas dar vienas mechaninis elementas, kuris turi atlaikyti didelius sukimo momentus ir greitai reaguoti į pokyčius. Taip dalis pamažu susidėvės – ir nors ji atrodo gana paprastos konstrukcijos, dėl jos tvirtinimo prie pavaros sistemos lygio keistis mažai tikėtina.

2 metodas: naudokite indukcinį variklį bent vienoje ašyje (pvz., Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metodas numeris 2 buvo naudojamas ilgiau ir dažniau, nuo pat pradžių jis pasirodė Tesla Model S ir X, dabar jį galime rasti ir tarp kitų MEB platformos Volkswagen, įskaitant VW ID.4 GTX. Tai slypi tame, kad indukciniai varikliai su elektromagnetais montuojami arba ant abiejų ašių (senas Tesla modelis), arba bent jau ant priekinės ašies (MEB AWD, Tesle S / X iš Raven versijos).... Elektromagneto veikimo principą visi žinome nuo pradinių klasių: magnetinis laukas susidaro tik tada, kai veikia įtampa. Išjungus srovę, elektromagnetas virsta įprastu laidų ryšuliu.

Todėl asinchroninio variklio atveju pakanka atjungti apviją nuo maitinimo šaltinio.kad jis nustos priešintis. Neabejotinas šio sprendimo privalumas – dizaino paprastumas, nes viskas atliekama naudojant elektroniką. Tačiau trūkumas yra mažesnis indukcinių variklių efektyvumas ir tai, kad tam tikrą pasipriešinimą sukuria standžiai sujungta pavarų dėžė ir pats variklis.

Kaip jau minėjome, indukciniai varikliai dažniausiai naudojami ant priekinės ašies, todėl pagrindinis jų vaidmuo yra pridėti galios tada, kai jos reikia, o ne vargti, kai motociklininkas juda lėtai.

3 būdas: atsargiai padidinkite akumuliatoriaus įkrovą

Verta prisiminti, kad elektros variklių efektyvumas yra labai didelis (95, o kartais ir 99+ proc.). Vadinasi, net ir su AWD pavara su dviem nuolatinio magneto varikliais, kurie visada ratų pavara (neskaičiuojant rekuperacijos), nuostoliai, palyginti su konfigūracija su vienu varikliu, bus palyginti nedideli. Bet jie bus, o akumuliatoriuje sukaupta energija yra menka prekė – kuo daugiau jos naudosime vairavimui, tuo prastesnis bus atstumas.

Taigi, trečiasis būdas padidinti elektrinių keturiais ratais varomų transporto priemonių su dviem PSM varikliais diapazoną – subtiliai padidinti naudojamą akumuliatoriaus talpą. Bendra talpa gali išlikti tokia pati, naudingoji talpa gali skirtis, todėl žmonės, renkantis tarp RWD/FWD ir AWD, nebūtinai pastebės skirtumą, nebent gamintojas tai pasakys tiesiogiai.

Nežinome, ar mūsų aprašytą metodą kas nors naudoja. „Tesla“ naujuose 3 našumo modeliuose suteikia pirkėjui prieigą prie šiek tiek daugiau naudingos baterijos talpos, tačiau čia gali pasirodyti, kad našumo parinktis (Dvigubas variklis) pagal atstumą nesiskyrė nuo Long Range (Dual Motor) varianto.

Tai gali jus sudominti: