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

Projekt polskiej marki samochodów elektrycznych może pobudzić krajową gospodarkę

Czytaj więcej

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

Czytaj więcej

Polski „elektryk” będzie elegancki i zmysłowy

Czytaj więcej

Polska marka samochodów elektrycznych impulsem do rozwoju rodzimej branży motoryzacyjnej

Czytaj więcej

Czy auto elektryczne ma standardowy akumulator 12V?

Czytaj więcej

Bez sprzęgła, czyli czego nie znajdziemy w EV

Czytaj więcej