Napęd elektryczny – jest ekologiczny, ale i… mocny! Oto dowody

Jakie skojarzenie z napędem elektrycznym nasuwa się jako pierwsze? Zwykle to zeroemisyjność samochodów. Nie można jednak zapominać o innym aspekcie zrównoważonej motoryzacji – silniki elektryczne zapewniają autu naprawdę wyśmienite osiągi. Z czego to wynika? Dziś sprawdzimy, jak silniki zasilane energią elektryczną wykorzystują swój potencjał.

Jakie skojarzenie z napędem elektrycznym nasuwa się jako pierwsze? Zwykle to zeroemisyjność samochodów. Nie można jednak zapominać o innym aspekcie zrównoważonej motoryzacji – silniki elektryczne zapewniają autu naprawdę wyśmienite osiągi. Z czego to wynika? Dziś sprawdzimy, jak silniki zasilane energią elektryczną wykorzystują swój potencjał.

Przykładów naprawdę dynamicznych samochodów elektrycznych nie brakuje na rynku. Aby się o tym przekonać, przyjrzyjmy się m.in. Tesli Model S. Topowa wersja o oznaczeniu P100D zabiera na pokład pięć dorosłych osób i 745 litrów bagażu, a do tego w trybie „Ludicrous”, według oficjalnych danych producenta, jest w stanie osiągnąć pierwszą setkę w zaledwie 2,5 sekundy1. Osiągi w połączeniu z bardzo wysokim sumarycznym momentem obrotowym dwóch silników o wartości oscylującej w granicach 1000 Nm stanowią wynik, który jeszcze kilka lat temu był zarezerwowany wyłącznie dla Bugatti Veyrona!

Tesla z najmocniejszą wersją silnikową jest więc w stanie przyprawić o zawrót głowy. Auto ma jednak raczej mało przystępną cenę – w wersji podstawowej kosztuje przeszło 130 tysięcy dolarów, co daje kwotę około 470 tysięcy złotych. Na szczęście bardzo dobrze w kwestii osiągów radzą sobie także tańsze i zdecydowanie bardziej rozsądne cenowo modele e-samochodów.

Elektryczny Nissan Leaf vs wysokoprężny Volkswagen Golf


Świetny przykład stanowi jeden z rynkowych liderów – Nissan Leaf. Japoński samochód z zewnątrz prezentuje się jak typowy, nowoczesny kompakt. W porównaniu z Teslą ma także zdecydowanie niższą cenę – kosztuje 150 tysięcy złotych. Choć napędzający go silnik elektryczny o mocy 150 koni mechanicznych może nie brzmieć imponująco, radzi sobie wyjątkowo dobrze, nawet jeśli weźmiemy pod uwagę jego masę, wynoszącą nieco ponad półtorej tony. Przyspieszenie do 100 km/h zajmuje Leafowi tylko 7,9 sekundy.

Aby pokazać jak dobry to wynik, zestawiliśmy Nissana z innym z rynkowych liderów. Mowa oczywiście o jednym z najpopularniejszych kompaktów świata – Volkswagenie Golfie. Niemiecki hatchback na potrzeby testu został wyposażony w 2-litrowy silnik wysokoprężny, dysponujący 150 KM. Moce są identyczne, Golf ma jednak przewagę. Jest o blisko 200 kilogramów lżejszy. Dodatkowo ma także wyższy o 20 Nm moment obrotowy – dysponuje  maksymalną wartością 340 Nm, rozwijaną w dość szerokim jak na silnik spalania wewnętrznego zakresie 1750-3000 obr/min. Czy to zagwarantowało mu zwycięstwo? Otóż nie. Volkswagen osiąga 100 km/h o blisko sekundę później niż Leaf!

Z czego to wynika? Tak naprawdę decydujących czynników jest kilka. Podstawowy z nich dotyczy specyfiki działania elektrycznego układu napędowego. Polega ona w głównej mierze na tym, że maksymalny moment obrotowy w przeciwieństwie do silnika spalinowego nie jest rozwijany, a dostępny od momentu startu, czyli w chwili, w której kierowca puści hamulec i wciśnie pedał gazu. Co więcej, jego maksymalna wartość jest dostępna w praktycznie w całym zakresie wykorzystywanej prędkości obrotowej silnika. 

Współczesny e-silnik – połączenie prądu zmiennego i budowy synchronicznej


Jaka technologia stoi za technicznymi osiągami? Na rynku motoryzacyjnym coraz częściej wykorzystywane są silniki elektryczne synchroniczne prądu zmiennego. 
Dobre osiągi silników elektrycznych są wynikiem wysokiej sprawności. Ta, w zależności od rodzaju zastosowanej konstrukcji i sterowania, sięga nawet 70 – 95%. To oznacza, że nawet 95% energii elektrycznej jest zamieniane na ruch obrotowy, a straty energii są marginalne w porównaniu z napędami konwencjonalnymi! W przypadku jednostek spalania wewnętrznego realna sprawność waha się w zakresie 30-45% w przypadku wysilonych doładowanych jednostek napędowych. Do tego w związku z ograniczonym zakresem użytecznej prędkości obrotowej silników spalinowych w tradycyjnych układach napędowych niezbędne jest stosowanie skrzyni przekładniowych i układów sprzęgieł, które dodatkowo ograniczają sprawność całego układu. Różnicę w sprawności i w charakterystyce użytkowej obu rozwiązań obrazuje właśnie przykład zestawienia osiągów Nissana Leaf i Volkswagena Golfa.

Oba auta w teorii oferują kierowcy identyczną moc. Jak widać, czynnik ten nie miał jednak wpływu na wynik wyścigu. W sposób zdecydowany wygrał go kompakt z Japonii. 
 

Najczęściej czytane

EMP pokaże prototypy polskiego „elektryka”. Premiera odbędzie się online.

Czytaj więcej

Projekt polskiej marki samochodów elektrycznych może pobudzić krajową gospodarkę

Czytaj więcej

Polska marka samochodów elektrycznych impulsem do rozwoju rodzimej branży motoryzacyjnej

Czytaj więcej

Jak będą wyglądać pierwsze polskie samochody elektryczne? [film]

Czytaj więcej

Czy auto elektryczne ma standardowy akumulator 12V?

Czytaj więcej

Gdzie i kiedy można obejrzeć premierę polskiej marki motoryzacyjnej? ElectroMobility Poland ujawnia szczegóły transmisji

Czytaj więcej