Η «κρυφή» απώλεια ισχύος που εξηγεί γιατί τα άλογα στον δρόμο είναι πάντα λιγότερα από τα εργοστασιακά – Υπερτερούν τα ηλεκτρικά;
Η ισχύς που ανακοινώνουν οι κατασκευαστές είναι ένα νούμερο που δεν θα δεις ποτέ να «περνά» αυτούσιο στον δρόμο. Όχι, δεν λένε ψέματα, ούτε παραπλανούν απλά στην συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων η τιμή αυτή μετράται στον στρόφαλος του κινητήρα .
Ανάμεσα όμως στον στρόφαλο και στους τροχούς μεσολαβεί ένα ολόκληρο σύστημα μηχανικών εξαρτημάτων που, όσο εξελιγμένα κι αν είναι, δεν μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς απώλειες. Αυτές είναι οι λεγόμενες απώλειες μετάδοσης και αποτελούν έναν από τους βασικούς λόγους που η πραγματική απόδοση ενός αυτοκινήτου διαφέρει από τα εργοστασιακά στοιχεία.
Η διαδρομή της ισχύος
Σε ένα συμβατικό αυτοκίνητο με θερμικό κινητήρα, η ισχύς που παράγεται στον στρόφαλο πρέπει να περάσει μέσα από το κιβώτιο ταχυτήτων, να διασχίσει άξονες, να φτάσει στο διαφορικό και τελικά να καταλήξει στους τροχούς. Σε κάθε στάδιο αυτής της διαδρομής υπάρχει τριβή, αντίσταση και θερμική απώλεια.
Όλα αυτά αφαιρούν ένα μικρό ποσοστό ενέργειας που, αθροιστικά, γίνεται σημαντικό. Το αποτέλεσμα είναι ότι η ισχύς στους τροχούς είναι πάντα μικρότερη από την ονομαστική ισχύ του κινητήρα. Αυτό εξηγεί γιατί σε ένα δυναμόμετρο βλέπεις χαμηλότερα νούμερα από αυτά που ανακοινώνει ο κατασκευαστής.
Πόση ισχύ «χάνεται» στην πράξη
Αν και δεν υπάρχει απόλυτος κανόνας, η εμπειρία δείχνει ότι τα μπροστοκίνητα αυτοκίνητα έχουν τις μικρότερες απώλειες, καθώς η μετάδοση είναι πιο άμεση και συμπαγής. Στα πισωκίνητα, η αλλαγή κατεύθυνσης της κίνησης και η μεγαλύτερη διαδρομή της ισχύος αυξάνουν τις απώλειες, ενώ στα τετρακίνητα συστήματα το επιπλέον μηχανικό φορτίο οδηγεί στα υψηλότερα ποσοστά απωλειών.
Γι’ αυτό και ένα τετρακίνητο μοντέλο με ίδια ονομαστική ισχύ με ένα δικίνητο συχνά φαίνεται λιγότερο «ζωντανό» στις μετρήσεις.
Η διαφορετική λογική των ηλεκτρικών
Εδώ είναι που τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα αλλάζουν τους κανόνες. Η μετάδοση της ισχύος είναι πολύ πιο απλή, σχεδόν άμεση. Δεν υπάρχει κιβώτιο, δεν υπάρχει συμπλέκτης και σε πολλές περιπτώσεις ο ηλεκτροκινητήρας βρίσκεται πολύ κοντά στον άξονα που κινεί. Αυτό περιορίζει δραστικά τα μηχανικά σημεία όπου μπορεί να χαθεί ενέργεια.
Η διαφορά δεν είναι θεωρητική. Στην πράξη, ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μεταφέρει μεγαλύτερο ποσοστό της παραγόμενης ισχύος στους τροχούς. Αυτός είναι και ο λόγος που τα EV συχνά δείχνουν πιο «δυνατά» από ό,τι υποδηλώνουν τα νούμερά τους.
άδο
Πού χάνεται ενέργεια στα EV
Ωστόσο και τα ηλεκτρικά έχουν απώλειες. Η ενέργεια χάνεται κυρίως κατά τη μετατροπή και διαχείριση του ρεύματος. Το inverter, που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα της μπαταρίας σε εναλλασσόμενο για τον κινητήρα, έχει τις δικές του απώλειες. Το ίδιο ισχύει και για τη θερμική διαχείριση της μπαταρίας, που απαιτεί ενέργεια για να διατηρείται σε ιδανική θερμοκρασία.
Παρόλα αυτά, η συνολική απόδοση παραμένει σημαντικά υψηλότερη σε σχέση με ένα θερμικό σύστημα.
Η ουσία της διαφοράς
Αυτό που τελικά ξεχωρίζει τα ηλεκτρικά δεν είναι μόνο η ισχύς, αλλά ο τρόπος που αυτή φτάνει στον δρόμο. Η μετάδοση είναι πιο απλή μηχανολογικά, οι απώλειες μικρότερες και η απόκριση πιο άμεση. Αντίθετα, στα συμβατικά αυτοκίνητα η ισχύς πρέπει να «ταξιδέψει» μέσα από ένα πολύπλοκο μηχανικό σύστημα πριν γίνει κίνηση.
Και κάπου εκεί εξηγείται γιατί δύο αυτοκίνητα με ίδια θεωρητικά άλογα μπορούν να διαφέρουν τόσο πολύ στην πραγματική αίσθηση.
Τι κρατάμε
- Η ισχύς που φτάνει στους τροχούς είναι πάντα μικρότερη από την ονομαστική
- Οι απώλειες μετάδοσης προέρχονται κυρίως από τριβές και θερμότητα
- Αυξάνονται σημαντικά κατά την επιτάχυνση
- Τα τετρακίνητα έχουν τις μεγαλύτερες απώλειες
- Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα εμφανίζουν σαφώς υψηλότερη απόδοση μετάδοσης
- Η αίσθηση δύναμης στα EV οφείλεται σε πιο άμεση μεταφορά ενέργειας
