Hvernig virkar rafbíll?

Fjögur hjól, þak, gluggar allt í kring. Við fyrstu sýn getur rafbíll litið út eins og „hefðbundinn“ brunahreyflabíll, en það er þó nokkur verulegur munur. Í þessari grein munum við skoða nánar hvernig rafknúin farartæki virkar.

Við vitum öll hvernig bensínbíll virkar. Á bensínstöðinni fyllir þú bensíntankinn af eldsneyti. Þessu bensíni er borið í gegnum rör og slöngur að brunavélinni sem blandar því öllu saman við loft og lætur það springa. Ef tímasetning þessara sprenginga er rétt tímasett myndast hreyfing sem þýðir snúningshreyfingu hjólanna.

Ef þú berð þessa einstaklega einfölduðu útskýringu saman við rafbíl muntu sjá margt sameiginlegt. Þú hleður rafhlöðu rafbílsins þíns á hleðslustað. Þessi rafhlaða er auðvitað ekki tómur „tankur“ eins og í bensínbílnum þínum heldur litíumjónarafhlaða, til dæmis í fartölvu eða snjallsíma. Þessu rafmagni er breytt í snúningshreyfingu til að gera akstur mögulegan.

Rafbílar eru líka öðruvísi

Bílarnir tveir eru í grundvallaratriðum sambærilegir, þó það sé verulegur munur. Við tökum gírkassann. Í „hefðbundnum“ bíl er gírkassi á milli brunavélarinnar og drifásanna. Enda þróar bensínvél ekki stöðugt fullt afl heldur fær hámarksafl. Ef þú skoðar línurit sem sýnir afl og Nm brunahreyfils við ákveðinn snúningsfjölda sérðu tvær línur á henni. Nútímabílar - að CVT gírskiptum undanskildum - eru því með að minnsta kosti fimm gíra áfram til að halda brunavélinni þinni á kjörhraða allan tímann.

Rafmótorinn skilar fullu afli frá upphafi og hefur mun breiðara kjörhraðasvið en brunavél. Með öðrum orðum, þú getur keyrt frá 0 til 130 km/klst á rafbílum án þess að þurfa marga gíra. Þannig hefur rafknúin farartæki eins og Tesla aðeins einn framgír. Skortur á mörgum gírum þýðir ekkert aflmissi þegar skipt er um gír, þess vegna er oft litið á rafbíla sem konung sprettsins við umferðarljós. Maður þarf aðeins að ýta á bensíngjöfina á teppinu og þú munt strax skjóta.

Það eru undantekningar. Porsche Taycan er til dæmis með tveimur gírum áfram. Enda er búist við að Porsche verði sportlegri en Peugeot e-208 eða Fiat 500e. Fyrir kaupendur þessa bíls er (tiltölulega) mikill hámarkshraði mjög mikilvægur. Þetta er ástæðan fyrir því að Taycan er með tvo framgíra, svo þú getur fljótt sloppið frá umferðarljósum í fyrsta gír og notið hærri Vmax í öðrum gír. Formúlu E bílar eru einnig með marga framgíra.

Tog

Talandi um sportleika bílsins, við skulum fara. togveiru úthluta. Við þekkjum þessa tækni frá eldsneytisbílum líka. Hugmyndin á bak við torque vectoring er að þú getur dreift vélarsnúningi milli tveggja hjóla á sama ás. Segjum að þú hafir lent í mikilli rigningu þegar hjólið byrjar skyndilega að renna. Það þýðir ekkert að flytja vélarafl yfir á þetta hjól. Snúningsmunur getur sent minna tog til þess hjóls til að ná aftur stjórn á því hjóli.

Sportlegri rafknúin farartæki eru venjulega með að minnsta kosti einn rafmótor á ás. Audi e-tron S er meira að segja með tvo mótora á afturöxlinum, einn fyrir hvert hjól. Þetta einfaldar mjög notkun togvigursins. Þegar öllu er á botninn hvolft getur tölvan ákveðið fljótt að veita ekki rafmagni á annað hjólið, heldur flytja afl á hitt hjólið. Eitthvað sem þú þarft ekki að gera sem bílstjóri, en sem þú getur skemmt þér mjög vel við.

„Einn pedalakstur“

Önnur breyting á rafknúnum ökutækjum er bremsurnar. Eða réttara sagt, leið til að hemla. Rafknúin ökutæki getur ekki aðeins umbreytt orku í hreyfingu heldur einnig umbreytt hreyfingu í orku. Í rafbíl virkar þetta á sama hátt og reiðhjóladynamo. Þetta þýðir að þegar þú sem ökumaður tekur fótinn af bensíngjöfinni þá fer dynamo strax í gang og þú stoppar hægt. Þannig bremsar þú án þess að bremsa í raun og hleður rafhlöðuna. Fullkomið, ekki satt?

Þetta kallast endurnýjandi hemlun, þó að Nissan kalli það gjarnan „eins pedala akstur“. Oft er hægt að stilla magn endurnýjandi hemlunar. Það er ráðlegt að láta þetta gildi vera í hámarki svo hægt sé að hægja á rafmótornum eins og hægt er. Ekki aðeins fyrir drægni þína heldur líka vegna bremsanna. Ef þau eru ekki notuð slitna þau ekki. Rafbílar segja oft að bremsuklossar og diskar endist miklu lengur en þegar þeir voru enn að keyra bensínbíl. Að spara peninga með því að gera ekki neitt, hljómar það ekki eins og tónlist í þínum eyrum?

Fyrir frekari upplýsingar um kosti og galla, lestu grein okkar um kosti og galla rafbíls.

Ályktun

Auðvitað fórum við ekki í smáatriðin um hvernig rafbíll virkar tæknilega. Þetta er frekar flókið efni sem vekur ekki sérstakan áhuga fyrir flesta. Við skrifuðum aðallega hér hver er mesti munurinn fyrir okkur, bensín. Nefnilega öðruvísi hröðun, hemlun og vélknúin. Viltu vita meira um hvaða íhlutir eru í rafbílum? Þá er YouTube myndbandið hér að neðan ómissandi. Prófessor við háskólann í Delft útskýrir hvaða leið rafmagn þarf að fara til að fara frá gafflinum að hjólinu. Forvitinn hvernig rafbíll er frábrugðinn bensíni? Farðu síðan á þessa vefsíðu bandaríska orkumálaráðuneytisins.

Mynd: Model 3 Performance eftir @Sappy, í gegnum Autojunk.nl.