Короли светофоров: почему электрокары такие быстрые?

Ни один серийный автомобиль с бензиновым ДВС не сможет победить электромобиль при старте с места на светофоре. Большинство моделей, даже крупные и, казалось бы, не очень поворотливые кроссоверы разгоняются от 0 до 100 км/ч за 3-6 секунд, не говоря уже об электрических спорткарах и гиперкарах. Например, Aspark Owl достигает 100 км/ч со старта за феноменальные 1,69 секунды.

Чем объясняется такой резкий разгон электромобиля? Конечно, дело в двигателях – как принципе работы, так и в количестве. Давайте более подробно изучим вопрос превосходства электрокаров. 

3 столпа динамики электрического ТС

Есть сразу три ответа на вопрос о том, почему электромобили быстрее своих конкурентов с ДВС. Коротко рассмотрим каждый из них.   

Моментальный крутящий момент

Мощность двигателя, бесспорно, важная характеристика, но не когда речь идет о разгоне с места. В этом случае на первое место выходит крутящий момент. И правда: условная машина с 80-сильным дизельным мотором легко оторвется от более мощного 100-сильного, но бензинового соперника. 

В двигателе внутреннего сгорания момент зависит от степени наполненности цилиндров и сильно варьируется в зависимости от количества оборотов. Бензиновый мотор лучше всего проявляет себя на средних оборотах, дизельный – на низких. Свои коррективы вносит трансмиссия, переключение передач которой требует времени. Причем на турбированных малолитражных двигателях паузы во время разгона заметнее, чем на больших атмосферных, которые в наши дни встречаются все реже. 

Преимущество электродвигателя в том, что его предельный крутящий момент доступен сразу же, с первой секунды подачи электрического тока. Трансмиссии как таковой нет, только простой редуктор. За счет этого ТС отзывается на нажатие педали акселератора моментально. 

Количество электродвигателей

Бюджетные модели комплектуются одним, реже двумя электрическими моторами. Однако в спорткарах и гиперкарах их может быть три или даже четыре – по одному на каждое колесо. Это тоже играет роль в разгоне: нет посредников в виде распределительного вала, коробки переключения передач и прочих промежуточных элементов. Только электромоторы, редукторы и колеса.  

Высокая эффективность приводов

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателей внутреннего сгорания лежит в диапазоне от 30 до 40%. Это значит, что более 60% энергии бесполезно рассеивается в виде тепла. Электромоторы, напротив, трансформируют до 80-90% затраченной энергии в движение, и только 10-20% уходит в виде тепла. Учитывая, что часть затраченного заряда компенсируется в процессе рекуперативного торможения, эффективность электропривода еще выше. 

От чего зависит разгон EV

Параметры силовой установки – важные, но не единственные факторы, которые определяют способность EV так быстро разгоняться с места. Есть еще несколько важных моментов: 

• Масса. Чем тяжелее кузов с силовым агрегатом и аккумулятором, тем медленнее разгон, если сравнивать модели с одинаковыми характеристиками двигателя. 
• Шины. Сцепление с дорогой играет не последнюю роль в вопросе динамики. Чем оно выше, тем меньше времени транспортное средство выходит на максимальную скорость. 
• Потери в трансмиссии. Хотя в электрическом авто меньше подвижных деталей, все-таки потери на трение есть, и они негативным образом сказываются на динамике. 
• Аэродинамика. Инженеры стараются делать электрокары с обтекаемым кузовом, так как на высокой скорости сопротивление воздуха сильно тормозит машину. 

Мы выяснили, почему электромобили быстрее, но важно понимать, что и у них есть ограничения. Они задаются несколькими факторами: напряженность магнитного поля, сила тока, площадь зазора между статичной и подвижной частями ротора. Многие автопроизводители задают искусственный лимит предельной скорости EV. В большинстве случаев ограничение стоит на отметке 180-200 км/ч.

Как изменяется скорость 

Для водителя нет разницы, как регулируется скорость электромобиля и обычного автомобиля с ДВС – и там, и там вполне обычная педаль акселератора. Однако принципы работы совершенно разные. 

В бензиновом или дизельном ТС нажатие педали газа влияет на объем топливной смеси, которая поступает в цилиндры. Чем ее больше, тем выше давление, и тем сильнее поршень толкает вал под собой. В результате увеличивается количество оборотов коленчатого вала. 

В случае с EV управление совсем другое. Нажатие педали акселератора дает команду на увеличение напряжения тока, поступающей из аккумулятора в электродвигатель. В результате к обмоткам направляется больше энергии, растет напряженность магнитного поля, повышается частота вращения ротора. Вал раскручивается быстрее, а вместе с ним, через редуктор, вращаются колеса.

Как работает задняя передача 

Регулироваться может и направление движения транспорта. Часто можно встретить заблуждение, что в EV для этого используется трансмиссия. Однако это не так. Движение назад возможно за счет изменения фаз питания электропривода. Это возможно за счет инвертора.

Инверторный преобразователь трансформирует постоянный ток, выдаваемый аккумулятором, в ток переменный – он нужен для работы привода. С помощью инвертора могут регулироваться и фазы. Если инвертировать их, ротор электромотора начинать крутить вал в обратном направлении. 

Почему не стоит все время гонять на пределе

Резвый разгон – это то, из-за чего многие люди покупают электрический авто. Однако не стоит этим злоупотреблять, особенно в жаркую погоду. Интенсивное ускорение значительно сокращает запас хода. Батарея вынуждена отдавать большую мощность в короткий промежуток времени, что приводит к ее перегреву. Растет нагрузка на систему охлаждения, моторы тоже перегреваются.

Чтобы обеспечить максимальный запас хода и стабильную динамику, рекомендуется разгоняться умеренно и следить за скоростным ограничением. Оптимальные значения – 160-200 км/ч.

В салоне «Эволюция-Моторс» вы можете приобрести электромобили популярных китайских, европейских, американских и других брендов таких, как Geely, Honda, Toyota, Tesla, Volkswagen и многие другие. Обращайтесь к специалистам компании для консультации и подберите для себя идеальное современное транспортное средство.