전기 자동차는 어떻게 작동합니까? 전기 자동차의 변속기 - 거기에 있습니까? [답변]

전기 자동차 - 어떻게 작동합니까? 그들은 어떻게 배열되어 있습니까? 전기차 배터리는 무겁다? 값비싼? 전기차의 기어박스는 복잡할까? 다음은 주제에 대한 간략한 소개, 전기 자동차의 장점 및 단점입니다.

전기 자동차는 어떻게 작동합니까?

차례

• 전기 자동차는 어떻게 작동합니까?
• 전기차용 배터리: 바닥 아래 최대 XNUMX톤, 가장 비싼 부품
  • 배터리 용량은 어떤 단위로 측정됩니까?
  • 전기 자동차의 배터리 용량은 얼마입니까?
• 전기 자동차의 엔진: 최대 20rpm!
• 전기 자동차 기어박스: 단 1단 기어(!)
  • 전기 자동차의 기어박스 - 그럴까요?
  • XNUMX단 변속기 대신 XNUMX개의 엔진

전기차는 외형적으로는 기존 내연기관차와 근본적으로 다르지 않다. 배기관이 없고 소리가 조금 다르다는 점에서 대부분 알 수 있습니다. 이것은 다음을 의미합니다: 실질적으로 소리가 나지 않고 소리가 나지 않습니다전기 모터의 조용한 휘파람을 제외하고. 때때로(예시 비디오):

해킹된 Tesla P100D + BBS 바퀴!

근본적인 차이점은 섀시에서만 시작됩니다. 전기 자동차에는 내연 기관, 기어박스(자세한 ​​내용은 아래 참조) 및 배기 시스템이 없습니다. 그들 대신 전기 자동차에는 큰 배터리와 작은 전기 모터가 있습니다. 얼마나 작습니까? 크기는 수박 정도. BMW i3에서는 다음과 같이 보입니다.

배터리가 나란히 놓여 있고 뒷바퀴를 구동하는 작은 모터가 있는 BMW i3의 디자인은 뒤쪽의 반짝이는 배럴이며 주황색 와이어가 (c) BMW로 연결됩니다.

전기차용 배터리: 바닥 아래 최대 XNUMX톤, 가장 비싼 부품

전기 자동차에서 가장 크고, 가장 비싸고, 가장 무거운 배터리는 배터리입니다. 이것은 발전소에서 직접 생성된 에너지를 저장하는 기존 연료 탱크의 복잡한 아날로그입니다. 더 간단한 운송은 상상하기 어렵습니다. 발전소의 터빈에서 시작하여 케이블을 통해 직접 철, 컴퓨터 또는 전기 자동차로 이동합니다.

전기차 배터리의 크기는? 그들은 전체 섀시를 차지합니다. 얼마나 비싼가? 사진에 표시된 키트의 가격은 약 PLN 30입니다. 너무 무거워? 오늘날 배터리 용량은 15킬로와트시마다 선체와 냉각/가열 장비를 포함하여 2017분의 100킬로그램입니다.

배터리 용량은 어떤 단위로 측정됩니까?

그러나 정확히 "킬로와트시" - 이 단위는 무엇입니까? 음, 배터리의 용량은 에너지 단위, 즉 킬로와트시(kWh)로 측정됩니다. 전력(킬로) 와트(kW) 단위와 혼동해서는 안 됩니다. 우리는 평균적으로 XNUMX개월에 한 번씩 지불하는 전기 요금에서 이러한 전원 장치를 알고 있습니다.

이전 세대 닛산 리프의 단면. 오른쪽은 차의 전면이고 충전 소켓이 있습니다. 엔진은 바퀴 사이의 중간(주황색 선 아래 검은색 튜브)에 위치하며 배터리는 자동차의 뒷바퀴에 더 가깝습니다(c) Nissan

평균적인 가정은 하루에 약 15킬로와트시의 에너지를 소비하며 각 킬로와트시의 비용은 60센트를 넘지 않습니다. 경제적 인 전기 자동차 운전자는 거의 같은 양의 에너지를 소비하지만 100km 동안 소비합니다.

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배터리: 150~500kg

배터리는 전기 자동차에서 가장 무거운 부품 중 하나입니다. 무게는 약 150~500kg(3톤!)입니다. 예를 들어, 80kWh 용량의 Tesla Model 480 배터리의 무게는 XNUMXkg이며 Tesla는 무게 최적화의 선두 주자입니다!

Tesla Model 3(c) Tesla의 배터리(중앙) 및 엔진(후면)

전기 자동차의 배터리 용량은 얼마입니까?

2018년 생산된 자동차에는 30개(현대 아이오닉 일렉트릭)에서 약 60킬로와트시(오펠 암페라 E, 현대 코나 2018), 75에서 100킬로와트시(테슬라, 재규어 I-페이스, 아우디 e-트론 콰트로). 일반적으로: 배터리가 클수록 전기 자동차의 범위가 넓어집니다., 배터리 용량이 20킬로와트시당 최소 100km를 운전할 수 있어야 합니다.

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전기 자동차의 엔진: 최대 20rpm!

전기 자동차 엔진은 세르비아 태생의 발명가 니콜라 테슬라가 발명한 것으로 100년 이상 알려진 단순한 디자인입니다. 최악의 경우 전기 모터는 수십 개의 부품으로 구성되고 내연 자동차 엔진은 수십 개로 구성됩니다. 천!

전기 모터의 작동 원리는 매우 간단합니다. 전기 모터에 전압이 가해지면 모터가 움직이게 됩니다(회전). 전압이 높을수록 속도가 빨라집니다.

기어박스가 있는 Tesla 모터는 은색 튜브에 있습니다. 기어박스는 흰색과 회색 하우징 아래에 있으며, 이를 통해 엔진 속도가 프로펠러 샤프트와 휠로 전달됩니다. 설명도 (c) 기술 참고 사항

평균 가솔린 자동차는 0에서 7 rpm까지의 회전 속도계 스케일을 가지고 있으며, 평균 디젤 자동차는 000 rpm의 속도를 가집니다. 엔진 고장의 위험을 나타내는 빨간색 필드는 5-000 rpm에서 더 일찍 시작됩니다.

한편, 전기 자동차의 모터는 몇천 rpm이라도. 동시에 그들은 일반적으로 공급된 에너지의 90% 이상을 운동으로 변환하기 때문에 효율성이 뛰어납니다. 내연 기관에서 40% 효율성은 큰 성공이며 일부 기술 조건에서만 달성됩니다. - 인공 자동차.

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전기 자동차는 어떻게 작동합니까? | 테슬라 모델 S

전기 자동차 기어박스: 단 1단 기어(!)

현대 전기 자동차의 가장 흥미로운 요소는 ... 존재하지 않는 변속기입니다. 예 예, 전기 자동차는 일반적으로 하나의 기어 만 가지고 있습니다. (또한 반대, 즉 전압이 다시 적용될 때 얻어짐). 모터는 모터의 속도를 8-10:1 범위로 줄이는 매우 간단한 기어로 바퀴에 연결되어 있으므로 모터 샤프트의 8-10 회전은 바퀴의 완전한 1 회전입니다. 이러한 변속기는 일반적으로 서로 지속적으로 맞물리는 세 개의 기어로 구성됩니다.

전기차는 왜 기어가 하나뿐인가요? 제조업체는 기계의 무게를 늘리고 삶을 어렵게 만들고 싶지 않은 것 같습니다. 전기 모터는 처음부터 매우 높은 토크를 생성하므로 두껍고 내구성 있는 기어가 필요합니다. 이 경우 전기 모터의 샤프트는 초당 300회전(!)의 속도로도 회전할 수 있습니다.

이러한 모든 기능은 전기 모터의 기어박스가 매우 견고해야 함과 동시에 XNUMX분의 XNUMX초 안에 기어를 변경해야 한다는 것을 의미하므로 전기 자동차의 비용이 크게 증가합니다.

전기 자동차의 기어박스 - 그럴까요?

사실, 그들은 이미 거기에 있습니다. 위에 보이는 사진은 실제로 전기 자동차용 프로토타입 XNUMX단 변속기의 단면입니다. Rimac Concept One은 XNUMX단 변속기를 사용합니다. XNUMX단 변속기의 첫 번째 프로토타입도 등장합니다.

이들 전기차용 기어박스 그것들은 한편으로는 자동차가 빠르게 가속할 수 있도록 하고 다른 한편으로는 고속도로에서 운전할 때 엔진이 더 천천히 회전하도록(= 에너지 소비 감소) 허용하기 때문에 중요합니다. 그들은 엔진 속도를 효과적으로 증가시킵니다. 자동차 마일리지.

XNUMX단 변속기 대신 XNUMX개의 엔진

오늘날 Tesla는 자체 방식으로 기어박스 부족 문제를 해결했습니다. 두 개의 엔진이 장착된 자동차는 서로 다른 트랜스미션을 사용하며, 종종 앞뒤에 두 개의 다른 엔진이 있습니다. 리어 액슬은 토크를 더 잘 사용하고 차량을 가속하기 위해 더 강하고 더 높은 기어비(예: 9:1)를 가질 수 있습니다. 앞부분은 차례로 더 약해질 수 있고(= 더 적은 전력을 소비함) 더 낮은 기어비(예: 7,5:1)를 사용하여 장거리에서 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

위의 데이터는 근사치이며 차량의 버전과 모델에 따라 크게 달라집니다. 그러나 차이점은 눈에 띕니다. 예를 들어 Tesla Model S 75의 주행 가능 거리는 401km에 불과한 반면 Tesla Model S 75D(사륜구동 버전의 경우 "D")는 이미 주행 가능 거리가 417km입니다.

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