Cum funcționează Tesla Roadster

  • Vlad Krasen
  • 0
  • 1347
  • 98
Galerie de imagini: Mașini electrice Tesla Roadster este rapidă, fantezie, se descurcă ca un vis și merge ca o rachetă, dar este practic tăcută. Aflați ce altceva îl diferențiază de mașinile pe benzină. Vezi mai multe poze cu mașini electrice. Image © 2006 Tesla Motors, Inc. A-ll drepturi rezervate.

Când te urci pe scaunul unei mașini de înaltă performanță, care costă șase cifre, te aștepți la anumite lucruri: accelerație care te împinge înapoi pe scaun, echipamente stereo de vârf, manevrabilitate rutieră, urletul gât al unui motor puternic și un buget mare pentru gazul cu octan ridicat necesar alimentării acestuia. Ei bine, Tesla Roadster are aproape toate aceste aspecte. Este rapid, fantezist, se descurcă ca un vis și merge ca o rachetă, dar este practic tăcut și nu va arde niciodată o singură picătură de benzină. Prima mașină de producție Tesla este, de asemenea, prima mașină electrică performantă din lume.

Spre deosebire de o mașină tradițională pe benzină, Tesla Roadster nu conține sute de piese mobile. Este alimentat doar de patru sisteme principale:

  • Sistem de stocare a energiei (ESS)
  • Modul electronic de putere (PEM)
  • Un motor electric
  • A transmisie manuală secvențială
Sistemul de stocare a energiei este situat în partea din spate a vehiculului. Imag-e © 2006 Tesla Motors, Inc. A-ll drepturi rezervate.

În locul unui motor cu combustie internă, Tesla Roadster face sport pe o bancă de baterii - Sistem de stocare a energiei (ESS). În dezvoltarea unei surse de alimentare care să se potrivească cu o mașină de înaltă performanță, Tesla a mers cu tehnologia dovedită în domeniul computerului laptop - baterii cu ion litiu reîncărcabile. Roadsterul conține 6.831 dintre ele. Acestea cântăresc în total aproximativ 1000 de kilograme și Tesla susține că furnizează „de patru până la cinci ori stocurile de densitate energetică ale altor baterii” [ref]. Bateriile se încadrează în 11 sectoare cu 621 de baterii fiecare. Un procesor de computer separat controlează fiecare sector pentru a se asigura că toate încărcările și descărcările sunt gestionate fără probleme.

Power Electronics Module (PEM) este un convertor de putere și un sistem de încărcare care transformă curentul continuu în curent alternativ cu 72 tranzistori bipolari cu porți izolate (IGBT). Aceasta duce la o creștere marcată a puterii de putere comparativ cu mașinile electrice de primă generație. În condiții de accelerație maximă, bateriile pot scoate 200 kW de energie - suficient pentru a aprinde 2.000 de becuri incandescente.

Pe lângă controlul ratelor de încărcare și descărcare, Power Electronics Module controlează nivelurile de tensiune, RPM-ul motorului (revoluții pe minut), cuplul și sistem de frânare regenerativ. Acest sistem de frânare captează energia cinetică pierdută de obicei prin frânare și o transferă înapoi în SSE. Eficiența și integrarea sistemelor de baterii, PEM și motoare sunt cuprinse între 85 și 95 la sută, permițând motorului să scoată până la 185 kW de putere. Aripioarele de disipare a căldurii din aluminiu și un port de ventilație montat pe spate împiedică tranzistorii de putere să se supraîncălzească.

Portul de încărcare al Roadsterului © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate.

Puteți reîncărca Roadster-ul în două moduri diferite. Un electrician poate instala o stație de reîncărcare în garaj. Această priză de 220 de volți și 70 de amperi permite o reîncărcare completă în 3,5 ore de la o baterie complet moartă. Tesla pare să-ți încarce mașina să-ți încarce telefonul mobil; îl puteți conecta noaptea și aveți o mașină complet încărcată dimineața. Există, de asemenea, un kit mobil care permite reîncărcarea la orice priză electrică, indiferent unde vă aflați. Perioada de timp necesară pentru încărcare folosind kitul mobil depinde de configurația de ieșire pe care o utilizați (110 volți sau 220 volți).

Deși proprietarii de autovehicule au condus de zeci de ani cu rezervoare de benzină volatilă și inflamabilă în mașinile lor, având 1.000 de kilograme de baterii în spatele capului le oferă oamenilor o pauză. Reamintirile recente ale bateriilor cu ioni de litiu utilizate în computerele de laptop au sporit aceste temeri. Tesla a mers foarte mult pentru a asigura siguranța sistemului energetic Roadster. În primul rând, sistemul de baterii a fost amplu „testat prin catastrofe”, care a implicat încălzirea celulelor individuale până când au izbucnit în flăcări. Fiecare celulă este suficient de izolată de celulele adiacente pentru a preveni deteriorarea acestora. Dacă o celulă se supraîncălzește, nu va începe o explozie de reacție în lanț.

O serie de senzori detectează accelerarea, decelerarea, înclinarea, temperatura și fumul. Dacă se sesizează un eveniment anormal, ca un accident, acesta se oprește imediat și deconectează sistemul de alimentare. Protecții și senzori similare anti-defecțiune fac parte din sistemul de încărcare [ref].

Motorul Roadster. Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate. Roadsterul are doar trei viteze. Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate. Cabina Roaster. Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate.

Inima Tesla Roadster este motorul său de inducție electrică în 3 faze, cu 4 poli, care cântărește doar 70 de kilograme. Afirmațiile lui Tesla și testarea independentă arată că Roadster poate atinge 60 mph în aproximativ patru secunde și viteza sa va atinge undeva în jur de 130 mph. Dar performanța Roadster-ului nu înseamnă doar viteză și accelerație. Proprietățile unice ale unui motor electric îi oferă un avantaj uriaș față de un motor cu ardere Cuplu, forța care tinde să rotească sau să transforme lucrurile și bandă de putere, gama de viteze de funcționare sub care motorul funcționează eficient. Roadsterul poate genera cantități mari de cuplu chiar și la RPM foarte scăzute, iar motorul poate întotdeauna să caute putere mare. Poate atinge peste 13.000 RPM, ceea ce poate face foarte puține motoare cu combustie mare. Site-ul web Tesla include următoarele: "Un truc preferat aici la Tesla Motors este de a invita un pasager de-a lungul acestuia și de a-i cere să pornească radioul. În momentul exact în care cerem, accelerăm. Pasagerul nostru pur și simplu nu poate sta suficient înainte pentru a ajunge la cadranele "[ref].

Acest tip de răspuns al motorului elimină necesitatea unei transmisii complicate, astfel încât Roadster are doar trei trepte de viteză - două angrenaje înainte și una din spate. Schimbarea este manuală, dar nu există ambreiaj. Asta înseamnă, de asemenea, că nu există niciun blocaj sau „smucitură” atunci când treceți de viteze.

Tesla Roadster poate merge mult mai repede decât mașinile electrice anterioare, dar poate mai important, poate merge mult mai departe. Intervalul estimat al Roadster este de 250 de mile cu o singură încărcare, cu cel puțin 100 de mile mai mult decât EV1 de General Motors, care ar putea parcurge aproape 150 de mile în condiții optime.

Cea mai mare parte a exercițiului din jurul Roadster este despre statutul său de vehicul electric. Dar, în timp ce mașinile electrice anterioare tindeau să fie înghesuite și lipsite de caracteristici, Tesla Roadster arată și se simte ca o mașină sport. Pe lângă elementele de bază precum scaunele încălzite, un stereo cu CD player, frâne ABS și airbag-uri duale, Roadster are câteva caracteristici unice:

  • Un cod PIN unic pentru a porni mașina și pentru a preveni conectarea la cald
  • Un transceiver Homelink pe care îl puteți programa pentru a controla dispozitivele controlate cu frecvență radio, cum ar fi poarta comunității și ușa de garaj
  • Un conector de andocare pentru iPod-ul dvs.
  • Mânerele ușilor controlate electric (nu există nici o blocare mecanică, ceea ce face mai dificilă pătrunderea în mașină)

Deoarece este un convertibil, Roadster vine standard cu un top moale. Opțiunile includ un top dur, precum și caracteristici precum un interior complet din piele și un sistem de navigare prin satelit.

Specificatii tehnice
  • Accelerare: de la zero la 60 în aproximativ 4 secunde
  • Dimensiuni: 155.4 inci lungime, 73,7 inci lățime, 44,4 inci înălțime cu un ampatament de 92,6 inci
  • Greutate: 2.500 de lire sterline (supuse modificărilor din cauza reglementărilor de siguranță)
  • Viteză maximă: peste 130 mph
  • Interval: autostradă EPA de 250 de mile
  • Durată de viață a bateriei: durată utilă a bateriei care depășește 100.000 km
Imagine amabilitate Sony Classics GM EV1

Tesla Roadster și compania Tesla au o istorie neobișnuită. Compania nu are aproape nicio legătură cu industria auto tradițională americană, iar fondatorul acesteia nu a avut experiență în industria auto atunci când a decis să creeze prima mașină electrică performantă din lume. Martin Eberhard și partenerul său de afaceri Marc Tarpenning au fondat o companie bazată pe un cititor portabil de cărți electronice. Frustrat de incapacitatea industriei auto a mainstream de a crea o mașină electrică eficientă, care avea un apel în masă (el se referă adesea la mașinile electrice timpurii ca „mașini de pedeapsă”), Eberhard a decis să creeze unul singur.

Șasiul Tesla Roadster este o versiune puternic modificată a șasiului Lotus Elise. Image cu amabilitate Group Lotus PLC Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate. Șasiul Tesla Roadster este o versiune puternic modificată a șasiului Lotus Elise. Image cu amabilitate Group Lotus PLC Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate.

În loc să creeze o mașină întreagă și toate sistemele sale de la zero, Eberhard a profitat de externalizare, ceea ce a făcut ca diversele elemente să fie ușor de achiziționat. După ce a plasat 60 de milioane de dolari în fonduri de investiții (inclusiv peste 30 de milioane de dolari de la Elon Musk, co-fondator al PayPal), noua companie a ales un design din Lotus, din Anglia..

Parteneriatul Tesla-Lotus funcționează bine din mai multe motive. Facilitatea Lotus 'Hethel, Anglia este potrivită pentru producerea de mașini în rulaje mici. Acest lucru permite Tesla să fabrice practic mașini pentru a comanda, mai degrabă decât să construiască mii și să cheltuiască bani pentru a depozita supra-stocul. De asemenea, Tesla Roadster se bazează pe Lotus Elise - arată superficial asemănător și au același șasiu de bază (deși șasiul Roadster este puternic modificat) și alte părți. Acest lucru a adăugat economiile. În timp ce majoritatea pieselor și sistemelor Roadster, cum ar fi stereo, frânele și încărcătoarele de baterii sunt în afara raftului, asamblarea finală se întâmplă la instalațiile Lotus.

Tesla susține că Roadster oferă dublul eficienței mașinilor hibride populare, generând în același timp o treime din dioxidul de carbon. Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Toate drepturile rezervate.

Mașinile electrice sunt în sfârșit următoarea mare chestie?

Planul de afaceri al Tesla recunoaște că tehnologia inovatoare este adesea foarte scumpă și că cei foarte bogați sunt de obicei primii oameni care o adoptă. Odată cu scăderea prețurilor, tehnologia poate coborî pe piață. Acesta este motivul pentru care prima mașină a Tesla este o mașină sport high-end realizată doar în număr limitat. Cu toate acestea, Tesla și-a orientat poziția cu privire la lansarea din 2008 a unui sedan electric cu patru uși (denumit cu codul White Star). Roadsterul pare să fie un succes în cadrul numărului său limitat de producție - prima 100 de ediții limitate „Seria Semnătura” Roadsters este vândută, iar următoarea serie de 100 este gata pentru precomenzi. Un Roadster complet încărcat va costa 100.000 USD, cu o plată de 75.000 USD necesară pentru a rezerva unul.

Mașinile electrice vor fi întotdeauna mai scumpe decât mașinile care folosesc motoare cu combustie. Economiile apar atunci când vă uitați la costurile de combustibil și la impactul asupra mediului. O mașină electrică are zero emisii și nu adaugă poluare. Conducerea unei mașini electrice o milă costă o fracțiune din ceea ce costă să conducă o mașină cu gaz pe o milă. Criticii subliniază pe bună dreptate că energia pentru alimentarea unei mașini electrice provine încă de undeva - în acest caz, o centrală care furnizează energie rețelei electrice. Schimbarea sursei de energie de la petrol la cărbune nu face neapărat mai curată.

Tesla și alți susținători de mașini electrice răspund că mașinile electrice sunt mai eficiente din mai multe motive. În primul rând, generarea de energie la o centrală electrică, chiar și o centrală pe cărbune, este mai eficientă și creează mai puțină poluare decât milioane de motoare mici cu combustie care creează puterea. În plus, o parte din energia noastră electrică provine de la centrale electrice mai curate, precum centrale hidroelectrice, parcuri eoliene și celule solare.

Într-un interviu acordat Wired.com, Eberhard a susținut că energia dintr-un litru de benzină ar putea conduce o mașină electrică 110 mile. Comparând prețurile medii ale gazelor și prețurile la energie electrică, Roadster ar putea merge cu 150 de mile pentru prețul unui galon de gaz. Tesla raportează de două ori eficiența chiar și a celor mai verzi mașini hibride.

Pentru mai multe informații despre Tesla Roadster, Tesla Motors, mașini electrice și subiecte conexe, consultați linkurile de pe pagina următoare.

Nikola Tesla și EV1, unde ești?

Eberhard și-a numit noua companie după savantul, inventatorul și inginerul Nikola Tesla. Tesla a dezvoltat motoare electrice trifazate precum cea utilizată în Tesla Roadster.

Articole similare

  • Cum funcționează mașinile electrice
  • Cum funcționează electricitatea
  • Cum funcționează mașinile hibride
  • Cum funcționează benzina
  • Cum funcționează prețurile gazelor
  • Cum funcționează Puterea
  • Cum funcționează forța, puterea, cuplul și energia
  • Cum funcționează motoarele electrice
  • Ceea ce provoacă supraîncălzirea sau incendiul bateriilor laptop-urilor cu litiu?

Mai multe legături grozave

  • Tesla Motors
  • Știri cu fir: Mașina cu combustibil vă va fuma
  • Scoala de fizica UNSW: motoare cu inductie
  • EV World
  • "Cine a ucis mașina electrică?" site-ul filmelor
  • Planeta Verde
  • TreeHugger.com

surse

  • Davis, Iosua. "Mașina alimentată cu baterie te va fuma." Wired News, 19 iulie 2006. http://www.wired.com/news/wiredmag/0 71414-2.html?tw=wn_story_page_next2
  • „Plimbare electrică”. http://blog.wired.com/teslacar/FF_162_tesla3_f.jpg
  • Tesla Motors http://www.teslamotors.com/engineering/how_it_works.php?js_enabled=1
  • Wald, Matthew L. "Zero to 60 in 4 Seconds, Total From Revving Batteries". New York Times, 19 iulie 2006. http://www.nytimes.com/2006/07/19/business/19electric.html?ex=1158206400&en=dd66218d2c708a9d&ei=5070
  • "Albumul foto Tesla Roadster". http://blog.wired.com/teslacar/index.album?i=19



Nimeni nu a comentat acest articol încă.

Cele mai interesante articole despre secrete și descoperiri. O mulțime de informații utile despre tot
Articole despre știință, spațiu, tehnologie, sănătate, mediu, cultură și istorie. Explicați mii de subiecte pentru a ști cum funcționează totul