電気自動車はどのように機能しますか? 電気自動車のギアボックス - ありますか? [答え]

電気自動車 - どのように機能しますか? それらはどのように配置されていますか？ 電気自動車のバッテリーは重いですか？ 高い？ 電気自動車のギアボックスは複雑ですか? ここでは、トピック、電気自動車の利点と欠点について簡単に紹介します。

電気自動車はどのように機能しますか

目次

• 電気自動車はどのように機能しますか
• 電気自動車用バッテリー：床下最大XNUMXトン、最も高価な部品
  • バッテリー容量はどの単位で測定されますか？
  • 電気自動車のバッテリーの容量はどれくらいですか？
• 電気自動車のエンジン：最大20rpm！
• 電気自動車のギアボックス：1ギアのみ（！）
  • 電気自動車のギアボックス - そうでしょうか?
  • XNUMX速ギアボックスの代わりにXNUMXつのエンジン

外部的には、電気自動車は従来の内燃機関車と基本的に違いはありません。 エキゾーストパイプがなく、音も少し違うので、ほとんどわかります。 これは、実質的に次のことを意味します。 音が出ず、音も出ない電気モーターの静かな笛を除いて。 時々（ビデオの例）：

ハッキングされたテスラP100D + BBSホイール！

基本的な違いは、シャーシからのみ始まります。 電気自動車には、内燃エンジン、ギアボックス（これについては以下でも詳しく説明します）、排気システムはありません。 それらの代わりに 電気自動車には大きなバッテリーと小さな電気モーターがあります。 どれくらい小さいですか？ スイカくらいの大きさです。 BMW i3では、次のようになります。

BMW i3 のデザインは、バッテリーが横に並んでいて、後輪を駆動する小さなモーターがあり、オレンジ色のワイヤーがつながる後部の光沢のあるバレルです (c) BMW

電気自動車用バッテリー：床下最大XNUMXトン、最も高価な部品

電気自動車の中で最も大きく、最も高価で、最も重いバッテリーはバッテリーです。 これは、発電所で直接生成されたエネルギーを貯蔵する古典的な燃料タンクの複雑な類似物です。 より単純な輸送を想像するのは難しいです：それは発電所のタービンで始まり、ケーブルを通って直接鉄、コンピュータまたは電気自動車に移動します。

電気自動車のバッテリーの大きさはどれくらいですか？ それらはシャーシ全体を占めます。 どれくらいお高いのかしら？ 写真のキットの費用は約PLN30です。 とても重い？ 今日のバッテリー容量は、15キロワット時ごとに、ケースと冷却/加熱装置を含めて、2017個で約100キログラムです。

バッテリー容量はどの単位で測定されますか？

しかし、正確には「キロワット時」 - これらの単位は何ですか? さて、バッテリーの容量はエネルギーの単位、つまりキロワット時（kWh）で測定されます。 電力（キロ）ワット（kW）の単位と混同しないでください。 これらの電力ユニットは、平均してXNUMXか月ごとに支払う電気料金からわかります。

前世代の日産リーフの断面図。 右側は車の正面で、充電ソケットがあります。 エンジンはホイールの真ん中にあり（オレンジ色のワイヤーの下にある黒いチューブ）、バッテリーは車の後輪に近いです（c）日産

平均的な家庭は 15 日あたり約 60 キロワット時のエネルギーを消費し、100 キロワット時のコストはわずか XNUMX セントです。 電気自動車の経済的なドライバーが消費するエネルギー量はほぼ同じですが、XNUMX km の場合です。

>電気自動車のエネルギーのキロワット時（kWh）を燃料のリットルに変換する方法は？

バッテリー：150〜500キログラム

バッテリーは、電気自動車で最も重いコンポーネントの 150 つです。 体重は約 500 から約 3 キログラム (80 トン!) あります。 たとえば、容量が 480 キロワット時のテスラ モデル XNUMX バッテリーの重量は XNUMX キロで、テスラは重量最適化のリーダーです。

テスラモデル3のバッテリー（中央）とエンジン（背面）（c）テスラ

電気自動車のバッテリーの容量はどれくらいですか？

2018年に製造された車には、30（Hyundai Ioniq Electric）から約60キロワット時（Opel Ampera E、Hyundai Kona 2018）および75から100キロワット時（Tesla、Jaguar I-Pace、Audi）の容量のバッテリーが装備されています。 e-tronQuattro）。 一般的： バッテリーが大きいほど、電気自動車の航続距離は長くなります。、および20キロワット時のバッテリー容量ごとに、少なくとも100キロメートルを運転できる必要があります。

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電気自動車のエンジン：最大20rpm！

電気自動車のエンジンは、100 年以上前から知られているシンプルなデザインで、セルビア生まれの発明家ニコラ・テスラによって発明されました。 最悪の場合、電気モーターは数十個の部品で構成され、内燃機関は数十個の部品で構成されています。 千!

電気モーターの動作原理は非常に単純です。電圧がモーターに印加され、それによってモーターが動きます（回転）。 電圧が高いほど、速度は速くなります。

ギアボックス付きのテスラモーターは銀色のチューブに入っています。 ギアボックスは白と灰色のハウジングの下にあり、エンジン速度がプロペラシャフトとホイールに伝達されます。 解説図（c）テクニカルノート

平均的なガソリン車のタコメータースケールは0〜7 rpmで、平均的なディーゼル車の速度は000rpmです。 エンジン故障の危険性を示す赤いフィールドは、5〜000千rpmで早く始まります。

一方、電気自動車のモーターは 数千rpmでも. 同時に、それらは通常、供給されるエネルギーの 90% 以上を運動に変換するため、非常に効率的です。内燃機関では、40% の効率は、技術的条件によってのみ達成できる大きな成功です。 -人工車。

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電気自動車はどのように機能しますか？ | テスラモデルS

電気自動車のギアボックス：1ギアのみ（！）

現代の電気自動車の最も興味深い要素はトランスミッションですが、これは...存在しません。 はいはい、 電気自動車は通常XNUMXつのギアしか持っていません （さらに逆、つまり、電圧が逆に印加されたときに得られます）。 モーターは、モーターの速度を 8 ～ 10:1 の範囲で減速する非常に単純なギアによって車輪に接続されているため、モーター シャフトの 8 ～ 10 回転は、車輪の 1 回転に相当します。 このようなトランスミッションは、通常、常に互いにかみ合っている XNUMX つのギアで構成されています。

電気自動車にギアがXNUMXつしかないのはなぜですか？ 製造業者は、機械の重量を増やして自分たちの生活を困難にすることを望んでいなかったようです。 電気モーターは最初から非常に高いトルクを発生するため、厚くて耐久性のあるギアが必要です。 この場合、電気モーターのシャフトは毎秒300回転（！）の速度でも回転できます。

これらすべての機能は、電気モーターのギアボックスが非常に堅牢であると同時に、XNUMX分のXNUMX秒でギアを変更する必要があることを意味します。これにより、電気自動車のコストが大幅に増加します。

電気自動車のギアボックス - そうでしょうか?

実際、彼らはすでにそこにいます。 上の写真は、実際には電気自動車のXNUMX速トランスミッションのプロトタイプの断面図です。 Rimac Concept OneはXNUMX速トランスミッションを使用しています（したがって、ギアボックスはすでに存在します。つまり、ギアボックスです！）。 XNUMX速トランスミッションの最初のプロトタイプも登場します。

これらの 電気自動車用ギアボックス それらは、一方では車が急速に加速することを可能にし、他方では高速道路で運転するときにエンジンがよりゆっくりと回転することを可能にする（=エネルギー消費量が少ない）ため、重要です。 それらは効果的にエンジン速度を上げます。 車のマイレージ。

XNUMX速ギアボックスの代わりにXNUMXつのエンジン

今日、テスラは独自の方法でギアボックスの不足の問題に取り組んでいます。9つのエンジンを搭載した車は、トランスミッションが異なり、多くの場合、前後に1つの異なるエンジンがあります。 リアアクスルは、トルクをより有効に使用して車両を加速するために、より強力でギア比を高くすることができます（例：7,5：1）。 次に、フロントは弱くなり（=消費電力が少なくなり）、ギア比が低くなり（たとえば、XNUMX：XNUMX）、長距離での消費電力が削減されます。

上記のデータは概算であり、車両のバージョンとモデルによって大きく異なります。 しかし、違いは顕著です。 たとえば、Tesla Model S 75 の航続距離はわずか 401 km ですが、Tesla Model S 75D (全輪駆動バージョンの「D」) の航続距離はすでに 417 km です。

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