18.8. 2017 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

Elektromobily: Proč se obejdou bez vícestupňové převodovky?

 

Zatímco spalovací motor vyžaduje k efektivnímu fungování vícestupňovou převodovku, tak elektromotor se bez ní obyčejně obejde. Je důvodem pouze odlišná momentová charakteristika, nebo i něco jiného?

Aby mohl spalovací motor, ať už zážehový nebo vznětový, pracovat co možná nejefektivněji, potřebuje být spojen s vícestupňovou převodovkou. Důvodů pro to je více. Tím hlavním je průběh točivého momentu. Jeho vysoké hodnoty zajištující potřebou sílu, jsou k dispozici pouze v relativně úzkém pásmu otáček. Díky převodovce lze skloubit otáčky, v nichž motor dosahuje vysokého točivého momentu s velkým rozsahem rychlostí.

Pokud bychom spojili spalovací motor pouze s jedním převodem, museli bychom jej zvolit tak, aby s ním dokázal motor auto rozjet a zároveň aby vozidlo bylo schopné dosáhnout akceptovatelné rychlosti. Při použití velmi lehkého převodu by sice vozidlo velmi rychle akcelerovalo z klidu, ovšem záhy by motor dosáhl maximálních otáček, u běžných automobilových motorů spalujících benzin řekněme mezi 6000 a 7000 za minutu. U vznětového agregátu by byly maximální otáčky ještě o dost nižší, ovšem zásluhou vyššího točivého momentu, zpravidla dostupného v nižších otáčkách, bychom mohli použít těžší převod.

Sílu má hned k dispozici

Momentová charakteristika elektromotoru se od spalovacího motoru výrazně liší. Předně elektromotor poskytuje výrazně vyšší účinnost než spalovací motor. Ta může v extrému dosahovat 85 až 90 procent. Zpravidla ale bývá o něco nižší, přibližně 70 procent. I tak je to podstatně více, než kolik poskytuje spalovací motor. Zážehové motory totiž běžně dosahují celkové účinnosti přibližně 35 procent, diesely s přímým vstřikováním nafty jsou o přibližně 10 procent účinnější.

Další poměrně zásadní rozdíl, který se přímo pojí s použitím respektive nepoužitím vícestupňové převodovky, se týká rozsahu otáček. Ten je u elektromotoru o řád vyšší, takže elektromotory v elektromobilech točí až 20 000 otáček za minutu. Jde o strop, když elektrický VW e-Golf, respektive jeho elektromotor točí maximálně 12.000 otáček za minutu. I tak je to ale podstatně více, než jakých otáček dosahují automobilové spalovací motory.

BMW i3: Co o něm možná (ne)víte. Proč jeho brzdy vydrží tak dlouho?

Druhou zásadní odlišností je momentová charakteristika. Elektromotor poskytuje nejvyšší točivý moment již prakticky od nulových otáček. Příkladem budiž opět elektromotor e-Golfu, u něhož je vrchol točivého momentu 270 N.m k dispozici od nulových otáček do přibližně 3000 za minutu. Poté ovšem následuje poměrně prudký pokles, takže při maximálních dvanácti tisících otáčkách dosahuje hodnoty pouhých 75 N.m. Naproti tomu výkon je u elektromotoru e-Golfu maximální konstantní od 3000 otáček do maxima, tedy 12 000 /min-1.

Uvedené parametry mají za následek, že si elektromotory vystačí zpravidla pouze s jednostupňovým, takzvaným redukčním převodem a dále je tu samozřejmě stálý (koncový) převod diferenciálu hnané nápravy. Jeden redukční převod najdete například u Mitsubishi i-MiEV a jeho francouzských derivátů od PSA.

Budoucnost patří více převodům

Elektromotor v elektromobilu sice dokáže dobře fungovat pouze s redukcí, avšak do budoucna se počítá se zavedením vícestupňové převodovky i zde. Příkladem může být opět Volkswagen e-Golf, jehož převodovka nabízí hned dva převody. A sice 2,704:1 a 3,609:1. Použití více převodů ve spojení s elektromotorem přináší některé výhody a to i přesto, že výše zmíněná vysoká účinnost elektromotoru výrazně klesá při velmi nízkých otáčkách, klidně až k 60 procentům.

Co si tedy konstruktéři od spojení elektromotorů s převodovkou slibují? Už v roce 2011 uvedla britská specializovaná společnost Antonov PLC (neplést se známým ukrajinským výrobcem letadel) třístupňovou převodovku určenou primárně pro elektrická auta. Podle názoru konstruktérů z uvedené britské firmy dokáže vhodně konstruovaná vícestupňová převodovka zlepšit celkovou účinnost elektrického pohonu vozidla až o 15 procent. Alespoň tak to vyplynulo z testů, které Antonov s tímto pohonem uskutečnil.

Vícestupňová převodovka má ale i další výhody. Kupříkladu dokáže prodloužit reálný dojezd vozidla nebo naopak její použití může přinést zmenšení drahých a současně těžkých akumulátorů. Zavedení vícestupňové převodovky dále umožňuje snížit točivý moment elektromotoru, což ve výsledku znamená fakt, že jednotlivé části hnacího řetězce (hnací hřídele kol, diferenciál) nemusejí být tolik dimenzovány. O práci elektromotoru v příznivějších otáčkách nemluvě.

Vícestupňové skříně ale mají i nevýhody. Tou patrně největší bude cena elektromobilu. Už tak vysoká se zástavbou převodovky dále zvýší. Je pak otázkou, zda takový elektromobil bude vůbec ještě konkurenceschopný na trhu.

Autosalon Frankfurt 2017
Spolupracujeme s TipCars.com
Vražda šéfa podsvětí nebude potrestána, soud obžalované osvobodil Vražda šéfa podsvětí nebude potrestána, soud obžalované osvobodil

Vražda jednoho z šéfů tuzemského podsvětí Antonína Běly z…

Ve věku 88 let zemřela herečka Květa Fialová Ve věku 88 let zemřela herečka Květa Fialová

Ve věku 88 let dnes ráno po dlouhé nemoci zemřela herečka…

Philip Morris Česká republika vzrostl v pololetí zisk o čtvrtinu na 1,6 miliardy korun Philip Morris Česká republika vzrostl v pololetí zisk o čtvrtinu na 1,6 miliardy korun

Společnosti Philip Morris Česká republika, která je…

 
 







Doporučujeme
Pohon všech kol je stále oblíbenější. Tohle je kompletní nabídka čtyřkolek na trhu! Pohon všech kol je stále oblíbenější. Tohle je kompletní nabídka čtyřkolek na trhu!

Jestliže před deseti lety bylo pohonem všech kol vybaveno…

Víte, jaké palivo v zahraničí natankovat? A jak se vyznat v označení Gazole či Senza Plombo? Víte, jaké palivo v zahraničí natankovat? A jak se vyznat v označení Gazole či Senza Plombo?

Ne ve všech státech Evropské unie se nafta označuje jako…

 

AutoRevue
Takto v Brandýse dělají rádia a tachometry. Asi je má i vaše auto Takto v Brandýse dělají rádia a tachometry. Asi je má i vaše auto

O čtyřicet procent větší tržby než vloni očekává letos…

Nespokojený majitel zapálil sedmičkové BMW před centrálou automobilky. Nespokojený majitel zapálil sedmičkové BMW před centrálou automobilky.

Italský obchodník a dlouholetý majitel vozů BMW…

 





 
Sytič: K čemu sloužil a proč se dnes už nepoužívá?

Sytič: K čemu sloužil a proč se dnes už nepoužívá?

Dnes 08:00

„Musíš vytáhnout sytič“, říkával mi děda, když jsem začínal jezdit s jeho Škodou 120L z roku 1985. Starší motoristé to jistě znají, ale co ti mladší? Ti se s tímto pojmem v praxi možná ani nesetkali. Takže, kdy a proč se používal sytič?




Blesk.cz

Velká láska ho dostala na ulici. Teď je tam podruhé, přesto pan Václav (65) doufá ve světlé zítřky

Velká láska ho dostala na ulici. Teď je tam podruhé,…

Václav už žije několik měsíců v azylovém domě. Alkohol ho na ulici nedostal. O střechu nad hlavou přišel…

Zemědělci zuří kvůli drahému máslu: Odírají nás všechny, známe viníky

Zemědělci zuří kvůli drahému máslu: Odírají nás…

Cena másla strmě roste, ale odpovědnost si všichni přehazují jako horký brambor. Nejhůř z toho vycházejí…

 

iSport.cz

Češi znají program ZOH. Budou hrát ráno i po poledni, proti Kanadě v noci

Češi znají program ZOH. Budou hrát ráno i po…

Mezinárodní hokejová federace (IIHF) v pondělí zveřejnila program olympijského hokejového turnaje v Jižní…

CELÝ SESTŘIH: Liberec - Slovácko 1:1. Domácí srazila Váchova chyba

CELÝ SESTŘIH: Liberec - Slovácko 1:1. Domácí srazila…

Fotbalisté Liberce v dohrávce 8. ligového kola doma jen remizovali se Slováckem 1:1. Severočechy poslal do…

 

Reflex.cz

Odešla božská Tornádo Lou. V 88 letech zemřela Květa Fialová

Odešla božská Tornádo Lou. V 88 letech zemřela Květa Fialová

Ve věku 88 let dnes ráno po dlouhé nemoci zemřela herečka Květa Fialová. Informaci České televize ČTK potvrdil…

Seriál Krajinou domova, který vysílá Česká televize, by měl být povinně promítán na školách

Seriál Krajinou domova, který vysílá Česká televize,…

Bez nadsázky – první i druhou řadu dokumentů Krajinou domova, které vysílá veřejnoprávní Česká televize, by bylo…