Spis treści
19 Maj 2023 Zasada działania i budowa samochodu elektrycznego
Do niedawna postrzegano je jako odległą przyszłość przemysłu motoryzacyjnego. Jednak teraz na drogach można spotkać coraz to więcej samochodów elektrycznych. Rozwój technologii w tej branży przyspieszył bowiem znacznie w ciągu ostatnich dziesięciu lat. Firmy motoryzacyjne śmiało stawiają na samochody całkowicie elektryczne, a infrastruktura drogowa w coraz większym stopniu dostosowuje się do potrzeb ładowania silników elektrycznych. Coraz większa ilość i zainteresowanie tego typu pojazdami wiąże się z problemami związanymi z ochroną środowiska naturalnego i pogarszającym się stanem powietrza w wyniku emisji spalin wśród tradycyjnych aut.
Wnętrze i elementy karoserii samochodu na akumulator mogą wyglądać dokładnie jak tych, które widujemy codziennie na ulicach. Różnicą jest jednak sposób jazdy. Podczas ruszania autem nie słychać praktycznie żadnego hałasu, a moc jest przesyłana do kół równomiernie. Nie występują przy tym opóźnienia z powodu zwiększonych obrotów lub zmiany przełożeń. Większość tych samochodów ma zwykle tylko jeden bieg.
Jak działa samochód elektryczny?
Głównym źródłem, które napędza samochód elektryczny jest energia elektryczna, czyli prąd. Zamiast silnika spalinowego, który nie musi znajdować się pod maską, mamy jeden lub więcej silników elektrycznych, sterownik i akumulator. Cały system jest prostszy, czystszy i cichszy od tego, który można znaleźć w samochodach z silnikiem spalinowym, ponieważ silnik elektryczny nie generuje hałasu. Zmagazynowana w akumulatorze energia elektryczna jest przesyłana do silnika, który bezpośrednio lub poprzez siłownik mechaniczny napędza koła samochodu. Silnik elektryczny posiada moment obrotowy już od prędkości zerowej, co sprawia, że pojazd jest znacznie bardziej dynamiczny i technicznie nie wymaga użycia sprzęgła. To dlatego przyspieszając pojazdem elektrycznym ma się wrażenie mocnego wciskania w siedzenia, co z kolei daje ogromne poczucie dynamiki, a jazda jest niesamowicie przyjemna. W przypadku silnika spalinowego mieszanka (paliwo i powietrze) jest zapalana w cylindrze. W silniku elektrycznym ze względu na oddziaływanie pola magnetycznego wytwarzanego przez stojan i wirnik powstaje moment obrotowy. Prąd płynący w wirniku wytwarza wokół niego pole magnetyczne. Bieguny różnoimienne magnesu przyciągają się, a bieguny jednoimienne odpychają się, powodując ruch obrotowy. Silnik elektryczny nie wymaga zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej, nie ma tłoków ani cylindrów oraz nie ma potrzeby użycia przy nim turbosprężarki. Dlatego nie jest konieczne smarowanie ruchomych części olejem ani chłodzenie silnika. Wszystkie te czynniki sprawiają, że samochód elektryczny jest tańszy w utrzymaniu, bardziej trwały, a bezemisyjność wpływa na czystość jego pracy.
Jedną z największych zalet samochodu elektrycznego jest również jego cicha praca, nawet przy wysokich obrotach. Energia użyta do zapłonu paliwa jest bezpowrotnie tracona podczas jazdy samochodem spalinowym, natomiast w przypadku silnika elektrycznego można ją częściowo odzyskać. To tak zwana energia kinetyczna generowana podczas hamowania. To, jak działa samochód elektryczny współcześnie sprawia, że jest on w stanie wykorzystać tę moc do ponownego przekształcenia ją w napęd. Rozwiązanie to kilka lat temu było zupełną nowinką w świecie sportów motorowych. W Formule 1 wykorzystywane jest jako system KERS.
Numer artykułu: OCC21605
668,55 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: V99-27-0003
1732,83 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: ADAP1
223,59 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: 08914090115A0
1086,04 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: ADAP2
223,59 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Czy samochód elektryczny jest bezpieczny?
Jak najbardziej. Tego typu pojazd cechuje się bardzo sztywną konstrukcją o dużej wytrzymałości. Podzespoły są w nim lepiej rozmieszczone. Żaden duży silnik spalinowy nie przemieści się do kabiny pasażerskiej w razie zderzenia czołowego. Ponadto auto nie zawiera paliwa ani olejów, które mogłyby się przyczynić do pożaru podczas wypadku. Samo ładowanie samochodu elektrycznego jest również bardzo bezpieczne. Samochód na akumulator można ładować w różnych warunkach pogodowych - w upale, deszczu lub na mrozie. Tak bezpieczny proces ładowania wiąże się z wieloma poziomami bezpieczeństwa. Po podłączeniu do instalacji nie pojawiają się żadne problemy, niezależnie od warunków otoczenia.
Budowa samochodu elektrycznego - rodzaje napędów elektrycznych
Wciąż ciężko zdecydować jest, który z napędów elektrycznych jest najlepszy, ponieważ samochody elektryczne nadal nie są produkowane masowo. Rozwiązanie polegające na zastosowaniu oddzielnych silników elektrycznych na dwóch lub czterech kołach posiada sporo zalet. Nie potrzebna jest tu przekładnia mechaniczna, a moc zostaje przekazana bezpośrednio na koła, dzięki czemu dochodzi do jej małych strat. Napęd na wszystkie koła jest również znacznie uproszczonym układem w porównaniu do pojazdu z tylko jednym silnikiem. Dodatkowymi zaletami są: lepsza przyczepność ze wględu na brak mechanizmu różnicowego oraz łatwa kontrola momentu obrotowego każdego koła. System ten ma również swoje wady. Najważniejszą jest potrzeba użycia dwóch lub czterech silników elektrycznych, co wiąże się z większymi kosztami. Jednak w pewnym stopniu rekompensacja w tym względzie realizowana jest dzięki brakowi przekładni. Duża masa nieresorowana jest również minusem, ale tylko w przypadku montażu silników bezpośrednio na kołach.
Gdy do napędu samochodu elektrycznego używany jest tylko jeden silnik elektryczny, układ jest podobny do tego, który znaleźć można w samochodzie spalinowym, ale jego konstrukcja jest wciąż znacznie łatwiejsza. Do przekładni redukującej trafia moment obrotowy silnika, skąd poprzez dyferencjał jest dalej przekazywany na dwa koła.
Numer artykułu: 194766
935,41 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: 08914090108A0
1187,09 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
KAVO PARTS Kabel do ładowania
Mode 3, Wtyczka ładująca typ 2, Obciążenie sprzęgu typ 2, 16A, 3,7kW, Fazy 1, 250V, IP55
Numer artykułu: ECC-10003
875,51 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: 8KE 358 255-031
906,18 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Numer artykułu: MX 485
925,17 PLN
Cena zawiera 23% VAT, Darmowa wysyłka
Zalety i wady samochodów elektrycznych
Fakt, że zmiany klimatu, których można byłoby w jakimś stopniu uniknąć wraz z usunięciem tradycyjnych silników i zastąpieniem ich jednostkami elektrycznymi powoduje, że wkrótce samochody elektryczne będą jeszcze bardziej powszechne. Co wyróżnia je na tle tradycyjnych aut? Przede wszystkim wspomniana wyżej przyjazność dla środowiska. Prąd można pozyskiwać ze źródeł odnawialnych, podczas gdy światowe zasoby ropy naftowej wciąż idą w dół. Zastąpienie silnika spalinowego silnikiem elektrycznym ma dodatkowe zalety. Moment obrotowy silnika elektrycznego rozpoczyna się od zera, jego praca jest niezwykle cicha, a sam silnik wytwarza niewiele drgań. Dodatkowo silnik ten bez problemu może pełnić funkcję generatora, np. ładując akumulator podczas hamowania. Dzięki temu samochody elektryczne bardzo dobrze radzą sobie w zatłoczonych miastach, gdzie problemem są spaliny i hałas, a częste postoje powodują znaczne straty energii. Pojazdy elektryczne mają również znacznie mniej podzespołów, które mogłyby się zepsuć, co przekłada się na ich mniejszą awaryjność i większe bezpieczeństwo. Czynnikiem, który również wpływa na bezpieczeństwo jest brak zbiornika z łatwopalnym paliwem. Koszty eksploatacji są niższe, więc prąd jest i na pewno będzie dużo tańszy niż paliwo. W silniku spalinowym potrzeba czasu do wytworzenia energii, a w przypadku pojazdów elektrycznych cała energia jest dostępna praktycznie natychmiast. Wbrew powszechnemu przekonaniu samochody elektryczne z rocznika 2019 i nowsze mogą pochwalić się znacznie większym zasięgiem niż starsze modele z całkowicie elektrycznymi silnikami. Ponadto ich ceny, pomimo wciąż wysokiego poziomu, stopniowo idą w dół ze względu na ich rosnącą produkcję i coraz większą dostępność. Ułatwieniem są również rządowe dotacje.
Masa zastosowanych akumulatorów wpływa na masę pojazdów elektrycznych, co z kolei nieuchronnie ogranicza ich zasięg. Z drugiej strony masa w samochodach elektrycznych rozkłada się zupełnie inaczej niż w autach wyposażonych w silniki spalinowe. Ciężkie akumulatory zazwyczaj umieszczone są w podłodze pojazdu. W ten sposób uzyskuje się bardzo nisko położony środek ciężkości, co poprawia komfort jazdy.
Niestety użytkowanie samochodów elektrycznych ma pewne wady, z których najważniejsze to: wciąż stosunkowo krótki zasięg działania i długi czas ładowania. Obecne technologie akumulatorów nie pozwalają na natychmiastowe ładowanie. W zależności od źródła zasilania i pojemności akumulatora ładowanie rozładowanego akumulatora może zająć od 5 do 8 godzin, co wystarczy na przejechanie ok. 350 km w najlepszych modelach. Z tego powodu samochody elektryczne raczej nie nadają się na długie podróże, szczególnie w krajach, w których infrastruktura stacji ładowania jest wciąż słabo rozwinięta. Pojazdy elektryczne zużywają dodatkową energię do ogrzania kabiny pasażerskiej. W związku z tym ich zasięg w zimne dni jest niższy. Ponadto włączenie klimatyzacji również zmniejszy zasięg działania.
Kontrowersyjną kwestią pozostają nadal ceny samochodów elektrycznych. Dla większości kierowców są one po prostu za drogie. Z drugiej strony koszty ładowania są niższe w porównaniu z tankowaniem tradycyjnego paliwa. Utrzymanie tego pojazdu jest również tańsze ze względu na brak wielu podzespołów, które są niezbędne w samochodach spalinowych, t.j. świeca zapłonowa do silnika, filtr powietrza samochodowy itp. Odchodzą również wydatki na materiały eksploatacyjne, jak olej silnikowy do samochodu. Problem pojawia się jednak, gdy akumulator auta elektrycznego ulegnie awarii, ponieważ jego naprawa lub wymiana może być wtedy bardzo kosztowna, a awaryjność tego elementu jest wciąż dla wielu osób nieznana.
TOP produkty powiązane z tym tematem:
