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.

Rallye Dakar 2018
Spolupracujeme s TipCars.com
Uber zavede v Británii povinné přestávky pro řidiče Uber zavede v Británii povinné přestávky pro řidiče

Alternativní taxislužba Uber zavede v Británii povinné…

Česko hraje o pověst extrémně důvěryhodné země. Letos splatí rekordní dluh Česko hraje o pověst extrémně důvěryhodné země. Letos splatí rekordní dluh

Náklady na refinancování starých půjček stále porostou.

Zápisník Jana Vávry: Slevy na bitcoin Zápisník Jana Vávry: Slevy na bitcoin

Světem kryptoměn zase jednou zahýbal cenový výplach. U…

Banky stále zdražují. Průměrná sazba u hypoték v prosinci stoupla Banky stále zdražují. Průměrná sazba u hypoték v prosinci stoupla

Průměrná úroková sazba hypoték loni v prosinci stoupla na…

 
 

Přidat názorDiskuse: Elektromobily: Proč se obejdou bez…







Doporučujeme
Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

Jsou české silnice nejhorší v Evropě? Tohle nám na nich nejvíce vadí! Jsou české silnice nejhorší v Evropě? Tohle nám na nich nejvíce vadí!

České silnice mají hrozný povrch a jsou špatně značené, v…

 

AutoRevue
Potvrzeno: Nová Škoda Fabia míří do Ženevy! Potvrzeno: Nová Škoda Fabia míří do Ženevy!

Na březnovém autosalonu v Ženevě představí Škoda Auto…

Test ojetiny Ford Kuga I: Rozumná volba v nesmyslné kategorii do 200.000 Kč Test ojetiny Ford Kuga I: Rozumná volba v nesmyslné kategorii do 200.000 Kč

Vstup Fordu do kategorie SUV se po stránce spolehlivosti…

 





 
Detroitský autosalon 2018: Prohlédněte si hvězdy výstavy v obří fotogalerii

Detroitský autosalon 2018: Prohlédněte si hvězdy výstavy v obří fotogalerii

Dnes 08:00

Mezi nejdůležitější novinky letošního Severoamerického autosalonu patří Mercedes-Benz G nebo Ford Mustang Bullitt. V Detroitu ale nechybí ani Číňané.




Blesk.cz

Těhotná druhá

Těhotná druhá "manželka" miliardáře Janečka: Proč…

Vztah ve třech není pro kněžku Liliu Khoustnoutdinovou (29) nic nového. Před miliardářem Karlem Janečkem (44)…

Lže, nebo je trénovaná! O čem se bavili Pákistánci po zadržení Terezy (21)?

Lže, nebo je trénovaná! O čem se bavili Pákistánci…

Opravdu nevěděla, že má v kufru devět kilo heroinu, nebo šlo o zkušenou pašeračku? V případě Češky Terezy (21)…

 

iSport.cz

Hokej na ZOH 2018: Kdy hrají Češi, Kanada a další favorité?

Hokej na ZOH 2018: Kdy hrají Češi, Kanada a další favorité?

Hokej na olympijských hrách v Pchjongčchangu bude jednou z nejsledovanějších disciplín, i když na ZOH 2018 po…

Černý den českých barev. Prokop i Macík nabrali ztrátu, Kolomý šel na bok

Černý den českých barev. Prokop i Macík nabrali…

První argentinská etapa jubilejního 40. ročníku Rallye Dakar se příliš nevydařila nejlepším českým jezdcům v…

 

Reflex.cz

Druhé kolo voleb v kostce: Kurzy na vítěze, profily kandidátů, voličský průkaz a koho podpořili poražení kandidáti

Druhé kolo voleb v kostce: Kurzy na vítěze, profily…

Drahoš versus Zeman. Takové je druhé kolo prezidentských voleb. Jak jejich šance vidí sázkové kanceláře a…

Objevte poslední zbytky panenské přírody v Evropě a zkuste trek v Prokletých horách

Objevte poslední zbytky panenské přírody v Evropě a…

Albánie má posledních několik desetiletí špatnou pověst. A drsná krajina severu země nese nelichotivé…