Două motoare în vehicule electrice - ce trucuri folosesc producătorii pentru a crește autonomia? [DESCRIERE]

Vehiculele electrice au unul, două, trei și uneori patru motoare. Din punct de vedere economic, un singur motor este cea mai bună opțiune, dar unii oameni se simt mai încrezători atunci când au tracțiune integrală. Dar cum echilibrezi încrederea oferită de AWD cu un consum redus de energie? Producătorii au mai multe moduri de a face acest lucru.

Acționări multimotoare în electricitate. Cum reduc mașinile consumul de energie?

Cuprins

• Acționări multimotoare în electricitate. Cum reduc mașinile consumul de energie?
  • Metoda # 1: utilizați ambreiajul (ex. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Metoda # 2: Folosiți un motor cu inducție pe cel puțin o axă (de exemplu Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Metoda # 3: crește discret bateria

Să începem de la punctul de plecare - o unitate cu o singură axă. În funcție de decizia producătorului, motorul este amplasat pe puntea față (FWD) sau spate (RWD). Tracțiune față Într-un fel, aceasta este o abatere de la mașinile cu motor cu combustie: cu zeci de ani în urmă se credea că oferă o siguranță mai bună, motiv pentru care majoritatea electricienilor timpurii aveau tracțiune față. Până în prezent, este soluția de bază la Nissan și Renault (platforma Leaf, Zoe, CMF-EV) și modelele care sunt reproiectări ale vehiculelor cu ardere internă (de exemplu, VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla a abandonat de la bun început abordarea cu tracțiunea față, iar BMW cu i3 și Volkswagen cu platforma MEB, unde soluția de bază este motorul este situat pe puntea spate... Acest lucru este oarecum o îngrijorare pentru mulți șoferi, deoarece vehiculele cu combustie internă cu tracțiune din față sunt de fapt mai sigure în situații aproape de poartă, dar cu motoarele electrice, chiar nu sunt multe de care să vă faceți griji. Sistemele electronice și electrice sunt mult mai rapide decât sistemele mecanice în motoarele cu ardere inerțială.

Mai simplu spus, un motor este un set de cabluri de înaltă tensiune, un invertor, un sistem de control. Cu cât sunt mai puține elemente în sistem, cu atât pierderea totală va fi mai mică. Deoarece Vehiculele electrice cu un singur motor vor fi, în principiu, mai economice decât vehiculele cu două sau mai multe motoare.despre care am scris la început.

Pe lângă șoferi, îi place tracțiunea integrală. Unii îl cumpără pentru o performanță mai bună, alții pentru că se simt mai în siguranță cu el și alții pentru că conduc în mod regulat în condiții dificile de teren. Motoarele electrice de aici îi răsfață pe ingineri: în loc de un corp tubular mare, fierbinte și tremurător, avem un design elegant și compact, care poate fi adăugat la o a doua axă. Ce să faci într-o astfel de situație pentru a nu exagera cu consumul de energie și pentru a garanta proprietarului o rezervă rezonabilă de putere? Evident: trebuie sa opriti cat mai multe motoare.

Dar cum să o faci?

Metoda # 1: utilizați ambreiajul (ex. platforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Există două tipuri de motoare utilizate în vehiculele electrice: un motor cu inducție (motor asincron, ASM) sau un motor cu magnet permanent (PSM). Motoarele cu magnet permanenți sunt mai economice, astfel încât utilizarea lor are sens oriunde este importantă raza maximă. Dar au și un dezavantaj semnificativ: magneții permanenți nu pot fi opriți, creează un câmp magnetic, fie că ne place sau nu.

Deoarece roțile sunt conectate rigid la motor prin osii și viteze, fiecare cursă va avea ca rezultat un flux de energie electrică, de la baterie la motor (mișcarea vehiculului) sau de la motor la baterie (recuperare). Deci, dacă folosim câte un motor cu magnet permanent pe fiecare axă, poate apărea o situație în care unul va conduce roțile, iar celălalt va frâna mașina, deoarece transformă energia mecanică în electricitate. Aceasta este o situație extrem de nedorită.

Hyundai a rezolvat această problemă prin intermediul unui ambreiaj mecanic pe puntea din față... Funcționarea sa este complet automată, ca și sistemul Haldex din mașinile cu ardere internă: atunci când șoferul are nevoie de mai multă putere, ambreiajul este blocat și ambele motoare accelerează (sau frânează?) mașina. Când șoferul conduce liniștit, ambreiajul decuplează motorul din față de roți, astfel încât nu există nicio problemă cu frânarea.

Principalul avantaj al ambreiajului este posibilitatea de a folosi motoare PSM mai economice pe ambele osii. Dezavantajul este introducerea unui alt element mecanic în sistem, care trebuie să reziste la cupluri mari și să răspundă rapid la modificări. În acest fel, piesa se va uza treptat - și, deși pare destul de simplă în design, nivelul de atașare pe care îl are la sistemul de acționare face ca înlocuirea să fie puțin probabilă.

Metoda # 2: Folosiți un motor cu inducție pe cel puțin o axă (de exemplu Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

Metoda numărul 2 a fost folosită mai mult și mai des, încă de la început a apărut în Tesla Model S și X, acum o găsim și printre alți Volkswagen pe platforma MEB, inclusiv VW ID.4 GTX. Constă în faptul că motoarele de inducție cu electromagneți sunt instalate fie pe ambele axe (vechiul model Tesla), fie cel puțin pe puntea față (MEB AWD, Tesle S/X din versiunea Raven).... Cunoaștem cu toții principiul de funcționare a unui electromagnet încă din școala elementară: un câmp magnetic este creat doar atunci când este aplicată o tensiune. Când curentul este oprit, electromagnetul se transformă într-un mănunchi obișnuit de fire.

Prin urmare, în cazul unui motor asincron, este suficient să deconectați înfășurarea de la sursa de alimentare.că ar înceta să mai reziste. Avantajul incontestabil al acestei soluții este simplitatea designului, deoarece totul se face folosind electronica. Cu toate acestea, dezavantajul este randamentul mai mic al motoarelor cu inducție și faptul că o anumită rezistență este creată de cutia de viteze cu ochiuri rigide și de motorul însuși.

După cum am menționat deja, motoarele cu inducție sunt cele mai des folosite pe puntea față, așa că rolul lor principal este să adauge putere atunci când ai nevoie și să nu deranjeze atunci când călărețul se mișcă încet.

Metoda # 3: crește discret bateria

Merită să ne amintim că eficiența motoarelor electrice este foarte mare (95 și uneori 99+ la sută). Prin urmare, chiar și cu tracțiune AWD cu două motoare cu magnet permanenți, care mereu tracțiune (fără a lua în calcul recuperarea), pierderile în raport cu configurația cu un singur motor vor fi relativ mici. Dar o vor face, iar energia stocată în baterie este o marfă limitată - cu cât o folosim mai mult pentru a conduce, cu atât autonomia va fi mai slabă.

Astfel, a treia metodă de creștere a autonomiei vehiculelor electrice cu tracțiune integrală cu două motoare PSM este creșterea capacității utilizabile a bateriei într-un mod subtil. Capacitatea totală poate rămâne aceeași, capacitatea utilizabilă poate varia, astfel încât persoanele care aleg între RWD/FWD și AWD nu vor observa neapărat diferența decât dacă producătorul spune acest lucru direct.

Nu știm dacă metoda descrisă este folosită de cineva. Tesla în noile 3 modele de performanță oferă cumpărătorului acces la o capacitate utilizabilă a bateriei ceva mai mare, dar aici se poate dovedi că opțiunea de performanță (Motor dublu) din punct de vedere al autonomiei nu diferă de varianta Long Range (Dual Motor).

Acest lucru vă poate interesa: