Hoe werk 'n elektriese motor?
Vier wiele, dak, vensters rondom. Met die eerste oogopslag lyk 'n elektriese motor dalk soos 'n "tradisionele" binnebrandenjinmotor, maar daar is 'n paar beduidende verskille. In hierdie artikel gaan ons van nader kyk na hoe 'n elektriese voertuig werk.
Ons weet almal hoe 'n petrolmotor werk. By die vulstasie maak jy die petroltenk vol brandstof. Hierdie petrol word deur pype en slange na die binnebrandenjin gevoer, wat dit alles met lug meng en dit laat ontplof. As die tydsberekening van hierdie ontploffings korrek ingestel is, word 'n beweging geskep wat vertaal word in 'n rotasiebeweging van die wiele.
As jy hierdie uiters simplistiese verduideliking met 'n elektriese motor vergelyk, sal jy baie in gemeen sien. Jy laai jou elektriese voertuig se battery by ’n laaipunt. Hierdie battery is natuurlik nie 'n leë "tenk" soos in jou petrolmotor nie, maar 'n litium-ioonbattery, byvoorbeeld in 'n skootrekenaar of slimfoon. Hierdie elektrisiteit word omgeskakel in roterende beweging om bestuur moontlik te maak.
Elektriese motors is ook anders
Die twee motors is basies vergelykbaar, hoewel daar aansienlike verskille is. Ons vat die ratkas. In 'n "tradisionele" motor is daar 'n ratkas tussen die binnebrandenjin en die dryfasse. ’n petrolenjin ontwikkel immers nie voortdurend volle krag nie, maar kry maksimum krag. As jy na 'n grafiek kyk wat die drywing en Nm van 'n binnebrandenjin by 'n sekere aantal omwentelinge aandui, sal jy twee kurwes daarop sien. Moderne motors – met die uitsondering van CVT-transmissies – het dus minstens vyf vorentoeratte om jou binnebrandenjin te alle tye op die ideale spoed te hou.
Die elektriese motor lewer van die begin af volle krag en het 'n baie wyer ideale spoedreeks as 'n binnebrandenjin. Met ander woorde, jy kan van 0 tot 130 km/h in ’n elektriese voertuig ry sonder dat daar veelvuldige ratte nodig is. ’n elektriese voertuig soos die Tesla het dus net een vorentoe rat. Die afwesigheid van veelvuldige ratte beteken geen verlies aan krag wanneer ratte geskakel word nie, en daarom word EV's dikwels as die koning van die verkeerslignaelloop beskou. Mens hoef net die versnellerpedaal op die mat te druk, en jy sal dadelik skiet.
Daar is uitsonderings. Die Porsche Taycan het byvoorbeeld twee ratte vorentoe. Daar word immers verwag dat Porsche meer sportief sal wees as 'n Peugeot e-208 of Fiat 500e. Vir die kopers van dié motor is ’n (relatief) hoë topspoed baie belangrik. Daarom het die Taycan twee ratte vorentoe, sodat jy vinnig van verkeersligte in eerste rat kan wegkom en ’n hoër Vmax in tweede rat kan geniet. Formule E-motors het ook veelvuldige ratte vorentoe.
Wringkrag
Van die sportiwiteit van die motor gepraat, kom ons gaan. wringkrag vektorisering toewys. Ons ken hierdie tegniek ook van brandstofvoertuie af. Die idee agter wringkragvektoring is dat jy die enjinwringkrag tussen twee wiele op dieselfde as kan versprei. Kom ons sê jy is vasgevang in 'n swaar reën wanneer die wiel skielik begin gly. Dit maak geen sin om enjinkrag na hierdie wiel oor te dra nie. ’n Wringkragvektordifferensiaal kan minder wringkrag na daardie wiel oordra om beheer oor daardie wiel te herwin.
Meer sportiewe elektriese voertuie het gewoonlik ten minste een elektriese motor per as. Die Audi e-tron S het selfs twee motors op die agteras, een vir elke wiel. Dit vergemaklik die gebruik van die wringkragvektor aansienlik. Die rekenaar kan immers vinnig besluit om nie krag aan die een wiel te verskaf nie, maar om krag na die ander wiel oor te dra. Iets wat jy nie as bestuurder hoef te doen nie, maar waarmee jy baie pret kan hê.
“Een pedaal bestuur”
Nog 'n verandering aan elektriese voertuie is die remme. Of eerder, 'n manier van rem. ’n Elektriese voertuigenjin kan nie net energie in beweging omskakel nie, maar ook beweging in energie omskakel. In 'n elektriese motor werk dit op dieselfde manier as 'n fietsdinamo. Dit beteken dat wanneer jy as bestuurder jou voet van die versnellerpedaal afhaal, die dinamo dadelik begin en jy kom stadig tot stilstand. Op hierdie manier rem jy sonder om werklik te rem en laai die battery. Perfek, reg?
Dit word regeneratiewe rem genoem, hoewel Nissan dit graag "eenpedaalbestuur" noem. Die hoeveelheid regeneratiewe rem kan dikwels aangepas word. Dit is raadsaam om hierdie waarde op maksimum te laat sodat jy die werking van die elektriese motor so ver as moontlik vertraag. Nie net vir jou reeks nie, maar ook as gevolg van die remme. As dit nie gebruik word nie, sal hulle nie verslyt nie. Elektriese voertuie rapporteer dikwels dat hul remskoene en -skywe baie langer hou as toe hulle nog 'n petrolvoertuig bestuur het. Om geld te spaar deur niks te doen nie, klink dit nie soos musiek in jou ore nie?
Vir meer besonderhede oor die voor- en nadele, lees ons artikel oor die voor- en nadele van 'n elektriese motor.
Gevolgtrekking
Ons het natuurlik nie ingegaan op die besonderhede van hoe 'n elektriese motor tegnies werk nie. Dit is 'n taamlik komplekse stof wat nie vir die meeste van besondere belang is nie. Ons het hoofsaaklik hier geskryf wat die grootste verskille vir ons is, petrol. Naamlik 'n ander manier van versnel, rem en motorisering. Wil jy meer weet oor watter komponente in 'n elektriese voertuig is? Dan is die YouTube-video hieronder 'n moet. 'n Professor aan die Universiteit van Delft verduidelik watter pad elektrisiteit moet neem om van die vurk na die wiel te reis. Nuuskierig hoe 'n elektriese motor van 'n petrol een verskil? Besoek dan hierdie webwerf van die Amerikaanse departement van energie.
Foto: Model 3 Performance deur @Sappy, via Autojunk.nl.
