전기 자동차는 어떻게 작동합니까?

네 바퀴, 지붕, 창문이 사방에 있습니다. 언뜻보기에 전기 자동차는 "전통적인"내연 기관 자동차처럼 보일 수 있지만 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다. 이 기사에서는 전기 자동차가 어떻게 작동하는지 자세히 살펴보겠습니다.

우리 모두는 가솔린 자동차가 어떻게 작동하는지 알고 있습니다. 주유소에서 주유소에 연료를 채웁니다. 이 가솔린은 파이프와 호스를 통해 내연 기관에 공급되며, 내연 기관은 모든 것을 공기와 혼합하여 폭발시킵니다. 이러한 폭발의 타이밍이 정확하게 맞춰지면 바퀴의 회전 움직임으로 변환되는 움직임이 생성됩니다.

이 지극히 단순한 설명을 전기차에 비유하면 공통점이 많다. 충전 지점에서 전기 자동차의 배터리를 충전합니다. 물론 이 배터리는 가솔린 자동차와 같은 빈 "탱크"가 아니라 랩톱이나 스마트폰과 같은 리튬 이온 배터리입니다. 이 전기를 회전운동으로 변환하여 운전을 가능하게 합니다.

전기차도 다르다

두 자동차는 기본적으로 비슷하지만 상당한 차이가 있습니다. 우리는 기어 박스를 가져갑니다. "전통적인" 자동차에는 내연기관과 구동축 사이에 기어박스가 있습니다. 결국 가솔린 엔진은 지속적으로 최대 출력을 개발하는 것이 아니라 최대 출력을 얻습니다. 특정 회전 수에서 내연 기관의 출력과 Nm을 보여주는 그래프를 보면 두 개의 곡선이 표시됩니다. 따라서 현대 자동차(CVT 변속기 제외)에는 내연 기관을 항상 이상적인 속도로 유지하기 위해 최소 XNUMX개의 전진 기어가 있습니다.

전기 모터는 처음부터 최대 출력을 제공하며 내연 기관보다 훨씬 더 넓은 이상적인 속도 범위를 제공합니다. 즉, 여러 기어 없이 전기차로 0~130km/h까지 주행할 수 있다. 따라서 Tesla와 같은 전기 자동차에는 전진 기어가 하나만 있습니다. 다중 기어가 없다는 것은 기어를 변속할 때 동력 손실이 없다는 것을 의미합니다. 그래서 EV는 종종 신호등 전력 질주의 왕으로 간주됩니다. 카펫에서 가속 페달을 밟기만 하면 즉시 쏠 수 있습니다.

예외가 있습니다. 예를 들어 Porsche Taycan에는 두 개의 전진 기어가 있습니다. 결국 포르쉐는 푸조 e-208이나 피아트 500e보다 더 스포티할 것으로 예상된다. 이 차의 구매자에게는 (상대적으로) 높은 최고 속도가 매우 중요합니다. 그렇기 때문에 Taycan에는 XNUMX개의 전진 기어가 있으므로 XNUMX단에서는 신호등에서 빠르게 빠져나오고 XNUMX단에서는 더 높은 Vmax를 즐길 수 있습니다. 포뮬러 E 자동차에는 여러 개의 전진 기어도 있습니다.

토크

자동차의 스포티함에 대해 말하자면, 가자. 토크 벡터화 양수인. 우리는 연료 차량에서도 이 기술을 알고 있습니다. 토크 벡터링의 기본 개념은 동일한 액슬의 두 바퀴 사이에 엔진 토크를 분배할 수 있다는 것입니다. 바퀴가 갑자기 미끄러지기 시작할 때 폭우를 맞았다고 가정해 보겠습니다. 이 바퀴에 엔진 동력을 전달하는 것은 의미가 없습니다. 토크 벡터링 디퍼렌셜은 휠의 제어를 다시 얻기 위해 해당 휠에 더 적은 토크를 전달할 수 있습니다.

보다 스포티한 전기 자동차에는 일반적으로 차축당 하나 이상의 전기 모터가 있습니다. Audi e-tron S는 리어 액슬에 각 휠에 하나씩 두 개의 모터가 있습니다. 이것은 토크 벡터의 사용을 크게 단순화합니다. 결국 컴퓨터는 한 바퀴에 전력을 공급하지 않고 다른 바퀴에 전력을 전달하기로 신속하게 결정할 수 있습니다. 운전자로서 할 필요는 없지만 많은 즐거움을 누릴 수 있습니다.

"원페달 드라이빙"

전기 자동차의 또 다른 변화는 브레이크입니다. 또는 오히려 제동 방법. 전기 자동차 엔진은 에너지를 운동으로 변환할 수 있을 뿐만 아니라 운동을 에너지로 변환할 수도 있습니다. 전기 자동차에서 이것은 자전거 다이나모와 같은 방식으로 작동합니다. 즉, 운전자가 가속 페달에서 발을 떼면 발전기가 즉시 시작되고 천천히 정지합니다. 이렇게 하면 실제로 브레이크를 밟지 않고 브레이크를 밟고 배터리를 충전할 수 있습니다. 완벽하죠?

Nissan은 이것을 "원 페달 주행"이라고 부르기를 좋아하지만 이것을 회생 제동이라고 합니다. 회생 제동의 양은 종종 조정될 수 있습니다. 가능한 한 전기 모터의 작동을 늦추도록 이 값을 최대로 두는 것이 좋습니다. 범위뿐만 아니라 브레이크 때문입니다. 사용하지 않으면 마모되지 않습니다. 전기 자동차는 종종 가솔린 자동차를 운전할 때보다 브레이크 패드와 디스크가 훨씬 더 오래 지속된다고 보고합니다. 아무것도 하지 않고 돈을 절약하는 것이 귀에 음악처럼 들리지 않습니까?

장단점에 대한 자세한 내용은 전기 자동차의 장단점에 대한 기사를 읽어보십시오.

결론

물론 전기 자동차가 기술적으로 어떻게 작동하는지에 대한 자세한 내용은 다루지 않았습니다. 이것은 대부분의 사람들에게 특별한 관심을 갖지 않는 다소 복잡한 물질입니다. 우리는 주로 가솔린, 우리에게 가장 큰 차이점이 무엇인지 썼습니다. 즉, 가속, 제동 및 동력화의 다른 방법입니다. 전기 자동차의 구성 요소에 대해 더 알고 싶으십니까? 그렇다면 아래 유튜브 영상은 필수입니다. 델프트 대학교(University of Delft)의 한 교수는 전기가 포크에서 바퀴까지 이동하기 위해 어떤 경로를 거쳐야 하는지 설명합니다. 전기차와 가솔린차의 차이점이 궁금하세요? 그런 다음 이 미국 에너지부 웹사이트를 방문하십시오.

사진: Autojunk.nl을 통해 @Sappy의 Model 3 Performance van.