Γιατί τα ηλεκτρικά δεν χρειάζονται κιβώτιο πολλών σχέσεων (+ video)
ΝΕΑ
Ένα από τα βασικότερα χαρακτηριστικά που διαφοροποιούν την οδήγηση ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου από τα υπόλοιπα εστιάζεται στο ότι δεν υπάρχουν αλλαγές σχέσεων.
Στα περισσότερα αμιγώς ηλεκτρικά μοντέλα, ο οδηγός απλώς πατά το δεξί πεντάλ και το αυτοκίνητο επιταχύνει ομαλά και αδιάκοπα. Ο λόγος είναι απλός, καθώς αντί για ένα συμβατικό κιβώτιο πολλών σχέσεων, τα EV χρησιμοποιούν συνήθως ένα μονής σχέσης σύστημα μετάδοσης με σταθερή σχέση υποπολλαπλασιασμού.
WHAT CAR
Πως όμως, ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί με μία σχέση, όταν ένα σύγχρονο μοντέλο με θερμικό κινητήρα μπορεί να διαθέτει 8, 9 ή ακόμη και 10 σχέσεις;
Η απάντηση βρίσκεται στη θεμελιώδη διαφορά ανάμεσα στον ηλεκτροκινητήρα και έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ένας βενζινοκινητήρας αποδίδει την ισχύ και τη ροπή του πιο αποτελεσματικά μέσα σε ένα σχετικά περιορισμένο εύρος στροφών. Γι’ αυτό και χρειάζεται ένα κιβώτιο με πολλές σχέσεις. Με αυτόν τον τρόπο, οι μηχανικοί μπορούν να διατηρούν τον κινητήρα στο αποδοτικότερο και πιο χρήσιμο φάσμα λειτουργίας του, είτε το αυτοκίνητο κινείται με λίγα χιλιόμετρα είτε στον αυτοκινητόδρομο.
Ο ηλεκτροκινητήρας, αντίθετα, έχει ένα πολύ μεγαλύτερο ωφέλιμο εύρος λειτουργίας. Μπορεί να ανεβάσει στροφές σε πολύ μεγαλύτερο φάσμα, χωρίς να χρειάζεται συνεχώς αλλαγές σχέσεων. Έτσι, μπορεί να συνδεθεί με μία σταθερή σχέση μετάδοσης και να καλύψει ένα μεγάλο εύρος ταχυτήτων του αυτοκινήτου.
Υπάρχει, μάλιστα, ακόμη ένα σημαντικό πλεονέκτημα: η ροπή. Οι ηλεκτροκινητήρες μπορούν να αποδώσουν σημαντική ροπή από πολύ χαμηλές στροφές, ακριβώς δηλαδή τη στιγμή που ένα αυτοκίνητο χρειάζεται τη μεγαλύτερη δύναμη για να ξεκινήσει από στάση. Δεν απαιτείται να περιμένουν να ανέβουν οι στροφές, όπως συμβαίνει σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Η σταθερή σχέση μετάδοσης πολλαπλασιάζει τη ροπή του ηλεκτροκινητήρα και τη μεταφέρει στους τροχούς, ενώ ο ίδιος ο κινητήρας αυξάνει ή μειώνει τις στροφές του ανάλογα με την ταχύτητα του αυτοκινήτου.
Σε ένα συμβατικό αυτοκίνητο, αντίθετα, οι πολλές σχέσεις επιτρέπουν στον κινητήρα να παραμένει κοντά στο ιδανικό εύρος λειτουργίας του καθώς μεταβάλλεται η ταχύτητα. Γι’ αυτό και τα σύγχρονα αυτόματα κιβώτια διαθέτουν πλέον οκτώ, εννέα ή ακόμη και δέκα σχέσεις.
Στα ηλεκτρικά, το ίδιο πρόβλημα απλώς δεν υπάρχει στον ίδιο βαθμό. Δεν είναι όμως απευθείας σύνδεση Το γεγονός ότι ένα EV μοντέλο έχει κιβώτιο μονής σχέσης δεν σημαίνει ότι ο ηλεκτροκινητήρας συνδέεται απευθείας με τους τροχούς.
Ο ηλεκτροκινητήρας περιστρέφεται με πολύ υψηλότερες στροφές από αυτές των τροχών. Για τον λόγο αυτό χρησιμοποιείται ένα σταθερό σύστημα μείωσης της σχέσης μετάδοσης, το οποίο μειώνει τις στροφές και ταυτόχρονα αυξάνει τη ροπή πριν αυτή φτάσει στους τροχούς.
Η λειτουργία είναι σχετικά απλή. Ο ηλεκτροκινητήρας παράγει την περιστροφική ισχύ, το σύστημα μείωσης περιορίζει τις υψηλές στροφές του, το διαφορικό επιτρέπει στους κινητήριους τροχούς να περιστρέφονται με διαφορετική ταχύτητα στις στροφές και τελικά οι τροχοί μετατρέπουν τη μηχανική ισχύ σε κίνηση.
Η απουσία πολλών σχέσεων σημαίνει επίσης ότι το σύστημα μετάδοσης μπορεί να είναι απλούστερο, ελαφρύτερο και να διαθέτει λιγότερα κινούμενα μέρη σε σχέση με ένα συμβατικό κιβώτιο πολλών σχέσεων.
Φυσικά, δεν χρησιμοποιούν όλα τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μία μόνο σχέση. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αποτελούν η Porsche Taycan και το Audi e-tron GT, τα οποία χρησιμοποιούν κιβώτιο δύο σχέσεων στον πίσω άξονα. Η πρώτη σχέση βοηθά κυρίως στην επιτάχυνση, ενώ η δεύτερη είναι σχεδιασμένη ώστε να ευνοεί την απόδοση και την αποδοτικότητα στις υψηλότερες ταχύτητες.
Στην ίδια λογική κινείται και η νέα Mercedes-Benz CLA που βασίζεται στην πλατφόρμα MMA και διαθέτει επίσης μετάδοση δύο σχέσεων.
Ένα κιβώτιο πολλών σχέσεων μπορεί να έχει νόημα όταν ο κατασκευαστής θέλει να βελτιστοποιήσει διαφορετικές παραμέτρους. Μία κοντή σχέση μπορεί να βοηθήσει στην επιτάχυνση ή στην κίνηση με μεγάλο φορτίο και σε ανηφόρες, ενώ μία πιο μακριά σχέση μπορεί να περιορίσει τις στροφές του ηλεκτροκινητήρα στις υψηλές ταχύτητες, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα.
Το τίμημα, όμως, είναι το επιπλέον βάρος, η μεγαλύτερη πολυπλοκότητα, τα περισσότερα κινούμενα μέρη και οι πιθανές μηχανικές απώλειες.
Αν ένα μονής σχέσης σύστημα μπορεί ήδη να προσφέρει την απαιτούμενη επιτάχυνση, την τελική ταχύτητα, την αποδοτικότητα και την αξιοπιστία, τότε η προσθήκη επιπλέον σχέσεων δύσκολα δικαιολογείται.
Θα μπορούσαν τα EV να έχουν περισσότερες σχέσεις; Θεωρητικά, ναι. Και σε ορισμένες περιπτώσεις αυτό έχει πραγματικό όφελος. Ένα κιβώτιο δύο ή περισσότερων σχέσεων μπορεί να επιτρέψει στους μηχανικούς να χρησιμοποιούν διαφορετική σχέση ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης. Αυτό αποκτά μεγαλύτερη σημασία σε αυτοκίνητα με ιδιαίτερα υψηλές επιδόσεις, σε οχήματα που μεταφέρουν μεγάλα φορτία ή σε περιπτώσεις όπου η οικονομία ενέργειας στον αυτοκινητόδρομο αποτελεί απόλυτη προτεραιότητα.
Για ένα συνηθισμένο ηλεκτρικό αυτοκίνητο, όμως, τα οφέλη συνήθως δεν επαρκούν για να αντισταθμίσουν την επιπλέον πολυπλοκότητα. Ο ηλεκτροκινητήρας διαθέτει ήδη μεγάλο εύρος λειτουργίας και άφθονη ροπή από χαμηλές στροφές. Έτσι, μία σταθερή σχέση μπορεί να εξασφαλίσει τόσο δυνατές εκκινήσεις όσο και απροβλημάτιστη κίνηση στον αυτοκινητόδρομο, χωρίς να χρειάζεται το σύστημα μετάδοσης να αλλάζει συνεχώς σχέσεις.
Και αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο δίνει τόσο διαφορετική αίσθηση στον οδηγό. Αντί να διαχειρίζεται διαρκώς διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης, το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου ρυθμίζει σχεδόν στιγμιαία την απόδοση του ηλεκτροκινητήρα.
Τελικά, γιατί μία σχέση; Η απάντηση είναι πολύ πιο απλή απ’ όσο φαίνεται. Ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να λειτουργεί αποτελεσματικά σε ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος στροφών και να αποδίδει υψηλή ροπή σχεδόν από το «0». Αυτό επιτρέπει στους κατασκευαστές να χρησιμοποιούν μία σταθερή σχέση μείωσης αντί για ένα σύνθετο κιβώτιο πολλών σχέσεων.
Υπάρχουν εξαιρέσεις και, σε ορισμένα ηλεκτρικά μοντέλα, οι δύο σχέσεις μπορούν να προσφέρουν ουσιαστικά οφέλη. Για τη συντριπτική πλειονότητα, όμως, μία σχέση είναι αρκετή. Και στην πραγματικότητα, αυτό που μοιάζει με «έλλειψη» στο σύστημα μετάδοσης ενός EV αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματά του.
Ο ηλεκτροκινητήρας δεν χρειάζεται να αλλάζει σχέσεις, επειδή πολύ απλά δεν λειτουργεί με τους ίδιους κανόνες που διέπουν έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης.
ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΣΗΜΕΡΑ
Volkswagen: Ετοιμάζει pickup-έκπληξη για τις ΗΠΑ
Η Xiaomi «εισβάλει» στην Ευρώπη
Η Ferrari F40 του Hamilton έχει μια απίστευτη ιστορία
Ακολουθήστε το newsauto.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις