Характеристики мощности и крутящего момента полноприводного Tesla

25 Октября 2015

Напрямую сопоставить количество лошадиных сил автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электромобиля — довольно сложная задача.  Физика силовой установки электромобиля сильно отличается от ДВС.  В электромобиле электричество берётся из литий-ионной батареи в результате электрохимической реакции.  Далее оно следует через силовую электронику, регулирующую напряжение и силу тока, к электромагнитам в моторе, которые создают мощное магнитное поле, вращающее вал привода колеса.  Мощность, требующаяся для вращения вала, имеет наибольшее сходство с традиционными измерениями лошадиных сил.  Однако всё начинается с электрохимических реакций, которые происходят в аккумуляторной батарее.  В зависимости от температуры, состояния заряда и возраста батареи количество извлекаемого электричества может быть очень разным.

"Tesla Motors Model S base" by Oleg Alexandrov - Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Commons
Силовая установка Tesla Model S

Из-за этих факторов есть некоторая путаница в понимании методологии определения эквивалента количества лошадиных сил для наших полноприводных двухмоторных электромобилей — Model S версии «D», которую мы постараемся устранить в этом материале.

Электрические «лошадиные силы»

Измерять электрическую мощность в лошадиных силах не так просто, как кажется на первый взгляд.  Вот киловатты или мегаватты — другое дело.  Но одного электричества не достаточно для движения.  Электродвигатель конвертирует электричество в движение.  Представьте, что электроэнергия течёт подобно топливу от бака к двигателю.  В различных ситуациях (низкий заряд, низкая температура и т.д.) поток электронов может уменьшиться ниже предельной производительности электродвигателя.  В иных случаях потенциальный поток электронов может даже превышать максимальные возможности электродвигателя (тёплая батарея, кратковременные ускорения, и др.).  Так как батарея «меняет» количество электрических лошадиных сил, то нет точного числа, которое можно было бы использовать для оценки физических способностей электромобилей.  Наиболее приближенная к правде оценка — это мощность на валу электромотора, когда он работает один.  Фактически, по закону Евросоюза только эта мощность мотора (одного или двух) и должна быть заявлена в характеристиках электромобиля.

Один или два мотора (P85 или P85D)

Мощность на валу заднеприводного одномоторного Model S около 360-470 л.с. в зависимости от варианта (60, 85 или P85).  Кроме того, аналогично, но чуть иначе отличаются мощности «электрических сил» батарей на выходе.  Разница наиболее заметна для водителя при очень низком заряде батареи.  В этом состоянии химические реакции выделяют меньше электричества и меньший эквивалент лошадиных сил, даже если мощность электродвигателя не изменилась. Но максимальный крутящий момент электромотора(ов) может почти не меняться даже при том, что максимальная мощность на валу уменьшается по мере снижения мощности батареи.

Когда мы запускали полноприводный P85D, мы использовали прямой подход к определению комбинированной способности двух электромоторов, переднего + заднего.  Крутящий момент от двух электромоторов объединяется, в результате чего получаем огромный прирост в ускорении, которое вы чувствуете в P85D.  Благодаря именно этому «безумный» режим (англ. «insane mode») так восхитителен.  Электромобиль «взлетает» немного быстрее, чем ускорение свободного падения и составляет удивительные 3.1 секунды при разгоне до 96.6 км/ч.  Такое ускорение было подтверждено журналом Motor Trend на базовой версии с водителем среднего веса.  Нужно отметить, что более крупный водитель или дополнительные опции, увеличивающие вес, могут уменьшить ускорение.  Кроме того, стандарты Motor Trend исключают первые 28 сантиметра старта.  Включение этого участка в подсчёт добавит приблизительно 0.2 секунды к ускорению.

2015-tesla-model-s-p85d-promo.jpg
Tesla Model S P85D режим Insane

Одно замечание — с увеличением высоты характеристики двигателей внутреннего сгорания (ДВС) снижаются, в то время как электромобили, фактически, становятся быстрее.  Для всех автомобилей с увеличением высоты одинаково снижается сопротивление воздуха, но чем выше находится автомобиль с ДВС, тем больше ему не хватает кислорода.  Тест от Motor Trend был сделан приблизительно на уровне моря, соответственно при увеличении высоты Model S начнёт выигрывать у автомобиля с ДВС с аналогичными характеристиками.

С лошадиными силами двух двигателей ситуация не всегда так же проста, как сумма переднего и заднего.  Поскольку мы поднимали суммарные лошадиные силы двух моторов выше и выше, в итоге всё чаще эта мощность моторов бывает выше, чем «химическая» мощность батареи в лошадиных силах.

Кроме того, система полного привода у двухмоторных машин Тесла распределяет доступную электрическую мощность так, чтобы увеличить максимальный крутящий момент (и мощность) в зависимости от дорожных условий и развесовки электромобиля.  Например во время резкого старта вес переносится на заднюю ось.  Передний электромотор должен уменьшить крутящий момент и мощность, чтобы не дать передним колёсам пробуксовывать, а в это время «освободившаяся» энергия будет питать задний электродвигатель, где это действительно нужно в этот момент.  Противоположное происходит при торможении, когда передний мотор может принять больше рекуперативного тормозного момента.

Полный привод 85D и 70D

Некоторая путаница существует и в том, что в электромобилях 85D и 70D комбинированная мощность моторов очень близка к мощности батарей в нормальных условиях.  А в случае с 85D мощность двух моторов в сумме может превышать доступную мощность батареи.  Оба мотора потребляют мощность батареи в самых разнообразных условиях реального мира.  Но истинные меры для водителя электромобиля — это время ускорения и ходовые качества.


JB Straubel, технический директор 
Источник: www.teslamotors.com



Комментарии пользователей

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи


 
Авторизация
Пароль:

Регистрация   

Забыли пароль?