V čem jsou elektromobily jiné? Některé části vozu chybí, jiné naopak přebývají. Vývojář společnosti DEVINN s.r.o. jednoduše a věcně shrnuje základní specifika konstrukce elektromobilu a jeho vlastnosti.
V čem jsou elektromobily jiné? Některé části vozu chybí, jiné naopak přebývají. Vývojář společnosti DEVINN jednoduše a věcně shrnuje základní specifika konstrukce elektromobilu a jeho vlastnosti.
Nejprve se v rychlosti podíváme na spalovací motor, ten nasává vzduch z okolí a palivo z nádrže, hořením jejich směsi ve spalovací komoře dochází k rozpínání směsi a pohybu pístů. Tento pohyb roztáčí hřídel, která je přes spojku spojena s převodovkou, a ta pak roztáčí kola vozidla. Spaliny odcházejí ze spalovacích komor přes výfukové potrubí. Pro pohon vozidla jsou zjednodušeně potřeba následující komponenty: vzduchový filtr, sací potrubí, palivová nádrž, blok motoru s písty a hřídelí, spojka, převodovka a výfukové potrubí.Elektrický pohon potřebuje zcela odlišné komponenty. Funguje totiž na úplně jiném principu. V baterii vznikne chemickou reakcí elektrická energie, ta je vedena do výkonové elektroniky, která upraví napětí a proud pro aktuální potřeby elektrického motoru. V elektrickém motoru dojde k vytváření elektromagnetických polí, jejichž interakcí dojde k roztočení hřídele motoru, ta je přes jednoduchý jednostupňový reduktor spojena přímo s koly vozidla. Při jízdě nejsou produkovány žádné plyny, výfukové potrubí není potřeba.
Dnešní spalovací motory se staly velice složitými zařízeními s desítkami různých čidel, senzorů a servopohonů. A to jednak přirozenou snahou vývojářů udělat co nejlepší motor a jednak vlivem různých ekologických nařízení (filtry pevných částic, AdBlue apod.).Oproti tomu je elektrický motor velice jednoduchý stroj, ke své funkci potřebuje jedno čidlo polohy rotoru a jedno teplotní čidlo ve vinutí. Zatímco ve spalovacím motoru může dojít k poruše několika desítek nebo stovek dílů, v elektrickém motoru při správné konstrukci dochází pouze k opotřebení ložisek. Také ta by ale měla překonat životnost celého vozidla. Elektrický motor by tedy neměl vyžadovat žádnou údržbu během života elektromobilu.
Pro vozidla se spalovacím motorem se postupně ustálila koncepce s motorem vpředu a pohonem předních kol, případně pohonem všech kol. Pro spalovací motor byla tato koncepce výhodná hned z několika důvodů. Jsou jimi například potřeba deformační zóny vpředu, blízkost hnané nápravy k motoru, potřebná délka výfukového potrubí, velikost spalovacího motoru, potřeba chlazení a další.Elektrický motor o stejném výkonu zabere méně místa, navíc nepotřebuje výfukové a sací potrubí, neohřívá se na tak vysoké teploty. Lze ho tedy umístit vícero způsoby s menšími konstrukčními omezeními v porovnání se spalovacím motorem. Zde se mírně liší přístup různých výrobců. Zatímco například Tesla a nově i VW jde cestou čistě elektrické platformy, kde vychází výhodněji umístění hlavního motoru k zadní nápravě, případně dvou motorů (vpředu a vzadu) pro pohon 4x4, tak třeba Peugeot a Hyundai používají společnou platformu pro elektrická a spalovací vozidla. Nahrazují tedy spalovací motor elektrickým, tudíž je umístěný u přední nápravy.
Elektrické auto nemá spojku. Spalovací motor musí mít při rozjezdu určité nenulové otáčky, k postupnému vyrovnání otáček motoru a kol využívá spalovací motor spojku. Oproti tomu elektrický motor je schopný uvést celé vozidlo do pohybu od nulových otáček. Spojka tedy není potřeba. Stejně tak není potřeba setrvačník a převodovka, a to ani automatická. Je aplikován pouze stálý převod mezi motorem a koly.
Reakce elektrického vozidla na plyn je téměř okamžitá. Elektrický motor má výrazně méně točivých setrvačných hmot, navíc pro zvýšení rychlosti není nutné zvyšovat otáčky turbodmychadla, řadit a podobně. Stačí jednoduše změnit spínací logiku tranzistorů, které spínají třeba 20 000x za vteřinu. Zrychlení se tedy dostaví téměř okamžitě.
Negativní vlastností elektrických vozidel je velikost a hmotnost baterie. Pro představu baterie Modelu 3 od Tesly, která stačí pro dojezd 400 – 500 km, váží kolem 500 kg. A to je na tom Tesla se svými bateriovými úložišti ze všech výrobců asi nejlépe. Zvýšená hmotnost vozidla negativně ovlivňuje jeho jízdní vlastnosti. Aby byl vliv co nejmenší, je baterie umístěna co nejblíže k vozovce. Těžiště elektrických aut je tedy velmi nízko, což pozitivně ovlivňuje chování v zatáčkách a částečně kompenzuje zvýšenou hmotnost vozidla. Pro snížení celkové hmotnosti elektrických vozidel se výrobci snaží také snížit hmotnost karoserie a ostatních komponent využitím hliníkových (Tesla X a S) a kompozitních materiálů (BMW i3), nebo vysokopevnostní oceli (Tesla Model 3).
Elektrické vozidlo vyžaduje minimální údržbu. Na rozdíl od vozidla se spalovacím motorem není potřeba měnit olej, vzduchový filtr, palivový filtr, zapalovací svíčky, rozvodný řemen s kladkami a vodním čerpadlem. Vozidlo nemá alternátor a řemenice, díky rekuperaci dochází k minimálnímu opotřebení brzdových destiček a kotoučů.Na druhou stranu je nutné zmínit, že dochází k postupné degradaci baterie, kterou bude dříve nebo později nutné vyměnit nebo repasovat. Degradace baterie a s ní související snižování dojezdu bude pravděpodobně u každého vozidla probíhat trochu jinak. Záleží především na stylu jízdy, teploty okolí, využívání rychlonabíjení a další. Většina výrobců poskytuje záruku kolem 160 000 km nebo 8 let na snížení kapacity maximálně o 25 %. Jak bude probíhat a kolik bude stát případná repase nebo výměna baterie, bude záležet na programech výrobců a vývoji ceny lithiových článků. V extrémních případech by mohla cena výměny dosahovat sta tisíců korun.
A jak je to s bezpečností? Baterie elektrických vozidel jsou vysoce hořlavé. To je ale benzín také a stal se tak běžnou součástí naší dopravy, že už žádné nebezpečí ani nevnímáme. V elektrických vozidlech je navíc elektrická soustava s napětím kolem 400 V, které může u člověka při dotyku vést ke smrtelnému poranění. To ale může i 230 V, které máme ve většině elektrických zařízení v domácnosti. V elektrických vozidlech je tato elektrická soustava izolovaná od země a od karoserie. Pro zásah elektrickým proudem by bylo nutné dotknout se jednou částí těla plusového a druhou minusového vodiče (tzn. dvou různých poškozených vodičů naráz). Na rozdíl od domovní zásuvky, kam stačí strčit jeden „hřebík“. Navíc jsou veškeré kabely provedeny ve vícenásobné izolaci a elektronika hlídá, zda nedošlo k takovému poškození, při kterém by se dostalo napětí na karoserii vozidla.
Elektrická auta mohou být výrazně jednodušší s menšími nároky na údržbu a vyšším komfortem pro uživatele (pomineme-li nabíjení na dlouhých trasách). Největší aktuální výzvou pro vývojáře je snížení hmotnosti a ceny baterie. Ale i zde se blýská na lepší časy a ještě nedávno bylo o dost hůř.
Zobrazit všechny
