چرا شتاب خودروهای برقی، بهتر از مدل‌های احتراقی است؟

چرا خودروهای برقی به این اندازه سریع هستند؟ برای درک بهتر این موضوع، بهتر است به فرایند تولید قدرت و انتقال قدرت نگاهی بیندازیم.

کد خبر: ۸۳۷۱۴۹

۳۰ فروردين ۱۴۰۳

به گزارش اقتصاد آنلاین، یکی از سریع‌ترین خودروهای بنزینی را در نظر بگیرید که در یک چراغ قرمز متوقف شده است و با فعال کردن سیستم لانچ کنترل، منتظر شروع حرکت با سبز شدن چراغ است. این خودرو، با وجود سرعت بالا که دارد (از مدل‌های مختلف لامبورگینی، فراری و بوگاتی)، باز هم یک رقیب برقی دارد که می‌تواند بدون هیچ صدای اضافی، آن را در آینه عقب خود پشت سر بگذارد. عملکرد خودروهای برقی به گونه‌ای است که به نظر می‌رسد همیشه با لانچ کنترل روشن و قدرت حداکثر حرکت می‌کنند.

دلیل اصلی سرعت بی‌نظیر خودروهای برقی، مربوط به یک عامل بسیار مهم است که فقط به آن برمی‌گردد. این عامل، سرعت بازخورد و پاسخ خودرو به فرامین راننده است. به سه دلیل واضح، هیچ خودروی درون‌سوزی تاکنون نتوانسته است با نمونه‌های برقی در بخش پاسخگویی به دستورات راننده رقابت کند:

۱. پاسخ موتور

۲. تعداد دنده‌ها

۳. حداکثر قدرت

برای درک بهتر این موضوع، به روند تغییر خودرو از حالت سکون به حداکثر قدرت توجه کنید. در ابتدا، راننده پا را بر روی پدال گاز قرار می‌دهد. این عمل باعث ارسال یک سیگنال الکترونیکی به واحد پردازش ECU می‌شود و پس از انجام فرایند مربوطه، سیگنال جدیدی به سیستم آکسلراتور یا آکتیوتر گاز ارسال می‌شود. سپس با ترکیب مناسب هوا و سوخت به میزان صحیح، وارد منیفولد ورودی (که با استفاده از خلا مکش صورت می‌گیرد) و از طریق سوپاپ‌های سیلندر ورودی، مراحل چهارگانه پیشرانش چهارزمانه آغاز می‌شود.

توازن حاکم بر این فرایندها، با ورود توربوشارژر، به شدت مختل می‌شود و راننده را مجبور می‌کند تا برای مدت ۱ تا ۳ ثانیه اضافی صبر کند. در حالی که یک موتور الکتریکی قادر است در طی این بازه زمانی به صورت مکرر به حداکثر توان خود دسترسی پیدا کند و سپس به حالت عادی خود بازگردد. این ویژگی عملکردی، خودروهای برقی را در پاسخگویی به فرامین راننده بسیار قوی و موثر می‌سازد.

با ورود به مرحله بعدی، سوپاپ‌های سیلندرها به طور همزمان با تزریق سوخت به طوری کنترل می‌شوند که بهینه‌ترین مخلوط هوا و سوخت برای ایجاد احتراق مناسب و تولید قدرت به دست آید. این عمل باعث تولید نیروی پیشرانه است که به چرخ‌ها منتقل می‌شود و خودرو را در حرکت قرار می‌دهد.

در نهایت، با کنترل هوا و سوخت و بهره‌برداری بهینه از نیروی موتور، خودرو قادر است با سرعت بالا حرکت کند و پاسخگویی سریع به فرامین راننده را فراهم آورد. این عملکرد سریع و قدرتمند خودروهای برقی باعث می‌شود که به نظر برسد همیشه در حالت لانچ کنترل باشند و با سرعت حداکثر حرکت کنند.

در حقیقت، برقی بودن پیشرانه یک خودرو الکتریکی (EV) تنها یکی از عواملی است که به شتاب و سرعت بالای آن کمک می‌کند. در یک خودرو الکتریکی، به دلیل استفاده از موتورهای الکتریکی با نیروی چرخش بالا، پاسخگویی آن به فرامین راننده بسیار سریع است. با اعمال تغییرات در سیستم الکترونیکی، حرکت خودرو به صورت آنی آغاز می‌شود و این منجر به تجربه رانندگی پرشتاب‌تری می‌شود.

همچنین، در مورد خودروهای بنزینی، در حین تغییر دنده نیاز به زمان قابل توجهی وجود دارد. در حقیقت، برای دستیابی به گستره سرعت‌های مختلف، راننده باید دنده‌های مختلف را به ترتیب تعویض کند. این عملیات زمان‌بر است و ممکن است نیاز به هماهنگی دقیق بین موتور و جعبه دنده داشته باشد.

از طرفی، خودروهای الکتریکی به دلیل عدم وجود جعبه دنده، این مشکل را ندارند. آن‌ها با استفاده از موتورهای الکتریکی با دامنه گسترده‌ای از سرعت، بدون نیاز به تعویض دنده، قادر به تغییر سرعت و حرکت به سرعت‌های مختلف هستند.

بنابراین، استفاده از پیشرانه برقی تنها یکی از عواملی است که در شتاب و سرعت بالای خودروهای الکتریکی تأثیرگذار است.

موتورهای درونسوز (بنزینی یا دیزل) دارای یک حداقل و یک حداکثر سرعت هستند که فراتر از آن قادر به کار نیستند. به همین دلیل، جعبه دنده در این خودروها استفاده می‌شود تا عملکرد موتور را کنترل کند. در مقابل، در خودروهای الکتریکی این محدودیت‌های مکانیکی وجود ندارد. موتورهای الکتریکی قادر به روشن و خاموش شدن به دلخواه هستند و حداکثر سرعت آن‌ها معمولاً توسط نرم‌افزار تنظیم می‌شود. همچنین، این موتورها با افزایش سرعت به دور موتور بالاتر نمی‌رسند و بنابراین صدا و لرزش بیشتری ندارند.

موتورهای درونسوز، تا زمانی که به اندازه کافی به سرعت انفجاری نزدیک نشوند، قادر به دستیابی به حداکثر توان تولیدی خود نیستند. اما در مقابل، موتورهای الکتریکی در بخش وسیعی از گستره عملکردی خود، آماده نبرد هستند و توان تولیدی قابل توجهی دارند. این امر با توجه به گشتاور موتورها توضیح داده می‌شود. به عنوان مثال، موتور ۶.۵ لیتری ۱۲ سیلندر V شکل لامبورگینی آونتادور، در دور موتور ۱۰۰۰ دور در دقیقه، تقریباً ۹۵ نیوتن‌متر گشتاور تولید می‌کند. در مقابل، پیشرانه برقی تسلا مدل S در همان سرعت، تقریباً ۶۶۰ نیوتن‌متر گشتاور تولید می‌کند.

ورود الکترونیک به خودرو به طور قابل توجهی امکانات و عملکرد آن را بهبود بخشیده است. این پیشرفت‌ها شامل افزایش راحتی و امکانات رفاهی، بهبود ایمنی و افزایش شتاب و دسترسی آسان به سرعت می‌شود. با استفاده از پیشرانه‌های برقی، می‌توان به طور همزمان عملکرد بهینه و قدرت بالا را در اختیار راننده قرار داد.

با در نظر گرفتن این موضوع، می‌توانیم درک کنیم که چرا پیشرانه‌های برقی به سرعت در حال گسترش و پذیرش گسترده‌ای هستند و چرا صنعت خودرو در تلاش است تا به طور کامل از موتورهای مکانیکی دست بکشد. این تغییرات به دلیل قدرت و عملکرد بهینه‌تر، راحتی بیشتر و امکانات پیشرفته‌تری است که پیشرانه‌های برقی ارائه می‌دهند.

درباره حفظ صدای موتورهایی که واقعاً به آن‌ها دسترسی نداریم، نگرانی وجود دارد. صدای موتورها در گذشته به عنوان یکی از ویژگی‌های شناخته‌شده و محبوب خودروها محسوب می‌شد. با ورود پیشرانه‌های برقی که صدایی کمتر یا حتی بی‌صدا دارند، این ویژگی به یک اندکی از دست رفته است. برای برخی افراد، حفظ صدای موتورهای سنتی ممکن است اهمیت داشته باشد، اما در نهایت این یک تصمیم طراحی است که باید با نیازها و ترجیحات اکثریت کاربران هماهنگ شود.