Mașinile electrice s-au întors pe pista de curse

Datorită noilor tehnologii, mașinile electrice sunt din nou cunoscute pentru performanțele lor ridicate, în conformitate cu moștenirea lor.

Marți, 06 februarie 2018, 14:28

Fanii mașinilor de curse, care sunt încântați ca presa auto și motorsport să raporteze cele mai recente rezultate de performanță, au experimentat numărul 2.27 ca o revelație. 2.27 indică timpul, în secunde, măsurat de revista Motor Trend în care mașina de pornire a accelerat de la 0 la 60 mph.

Cu toate acestea, „începutul fulgerului” măsurat anul trecut, care rivalizează cu accelerarea lansării rachetelor spațiale, nu a fost produs de o super-mașină sportivă italiană construită dintr-un milion de dolari. De fapt, rezultatul accelerației tipic mașinilor de curse de Formula 1 a fost atins de un sedan de familie fabricat în California. Și încă ceva: în timpul testului, mașina nu a emis dioxid de carbon în atmosferă, deoarece aceasta a fost mașina complet electrică Tesla Model S P100D.

Acest test a dovedit încă o dată că mașina electrică nu mai poate fi considerată doar un mod de transport sensibil și ecologic. Vehiculele electrice (EV) de astăzi pot concura chiar și cu cele mai bune mașini performante, alimentate cu combustibil fosil.

Este adevărat, cei care au monitorizat evoluțiile vehiculelor electronice au cunoscut deja acest fapt înainte.

La urma urmei, seria de curse Formula-E, o versiune a Formulei 1 concepută pentru mașinile electrice, se află deja la al patrulea sezon. Formula-E este sponsorizată și de ABB, lider global în tehnologia de încărcare a vehiculelor electrice și sisteme de control electric, denumirea oficială a seriei de curse: ABB FIA Formula-E Championship.

Specialiștii din istoria producției auto sunt foarte conștienți de faptul că mașinile electrice au reușit întotdeauna să reziste la pista de curse. Nimic nu demonstrează acest lucru mai bine decât faptul că mașina care a depășit prima dată limita de viteză de 100 mph (161 km/h) în lume a fost un torpedo Baker echipat cu un motor electric. Vehiculul a încălcat această limită de viteză în timpul testului de viteză din 1902, depășind motoarele cu ardere internă.

În ciuda succeselor inițiale, în cea mai mare parte a secolului XX, tehnologia și economia s-au concentrat mai mult pe motoarele pe benzină și diesel. Ca urmare, vehiculele electrice au fost, de asemenea, împinse în fundal în cercetare și investiții. În această situație nefavorabilă, evoluțiile recente ale bateriilor și ale sistemelor de încărcare au adus o schimbare majoră. Cu soluții noi, inovatoare, vehiculele electronice au reușit să demonstreze că au capacități superioare concurenților lor cu motoare cu ardere internă în multe feluri.

Astăzi, beneficiile propulsiei electrice în condusul de înaltă performanță sunt la fel de cunoscute de producătorii de vehicule produse în serie, pe cât sunt în fruntea sportului auto internațional.

Cele mai bune supercaruri din lume își datorează performanțele remarcabile sistemelor lor de propulsie electrică sofisticate care sporesc performanțele motorului cu ardere internă. La expozițiile auto de renume mondial, de la Frankfurt la Paris și de la Detroit la Tokyo, sunt expuse în mod regulat vehicule electronice cu un design radical nou, care proiectează un viitor în lumea automobilismului în care motorul V12 răcnet va fi înlocuit cu un motor electric silențios. conduce.

Fanii Formula-E își amintesc adesea aceste zile, surprinși de curse că spectatorii pot auzi și scârțâitul anvelopelor în timpul accelerației și sunetul transmisiei. În loc de motoare, iată doar mulțimea care „răcnește”, deoarece fanaticii își încurajează piloții preferați.

Regulile Formula-E sunt stabilite de Federația Internațională a Automobilelor (FIA), organizația și asocierea marilor curse auto. Cursele se desfășoară pe străzile marilor orașe, pe trasee proiectate temporar, astfel încât spectatorii se pot bucura de evenimente aproape „de aproape”. Celelalte competiții pentru sezonul 2017-2018, care se desfășoară până în iulie anul acesta, se vor desfășura în Mexico City, Roma, Berlin, Zurich și New York.

Participând la Campionatul ABB FIA Formula-E de la Marrakesh pe 13 ianuarie 2018, mașinile Formula-E semănau aproape cu mașinile de curse de Formula 1. Acest lucru se datorează în principal restricțiilor tehnice privind bateriile și tehnologia de încărcare introduse în 2014, adică la începutul seriei de concurs. Regulile de competiție stabilite la acel moment stabileau capacitatea bateriilor de la bord la 28 kW/h și nu permiteau reîncărcarea bateriei în timpul cursei. Acest lucru a însemnat că nu a fost posibilă finalizarea cursei cu o singură mașină și o baterie, așa că o echipă formată din doi piloți și două mașini a trebuit să fie expusă pentru curse, care a finalizat cursa de aproape 50 de minute într-un sistem de schimbare. Regulile limitau viteza maximă la 140 de mile pe oră.

În noul sezon care începe în octombrie, capacitatea bateriilor de la bord poate ajunge la 54 kWh, ceea ce va permite unei echipe să finalizeze o cursă dată într-o singură mașină.

Cu toate acestea, în domeniul reîncărcării necesare în timpul opririlor în cariere de Formula 1, profesioniștii așteaptă în continuare evoluțiile viitoare în sport și tehnologie. Astăzi, chiar și cele mai rapide încărcătoare de baterii pentru mașinile electrice, cum ar fi ABB, care a devenit lider în tehnologia de încărcare a trăsnetului, durează aproape 12 minute pentru a reîncărca bateria.

Cu toate acestea, Campionatul ABB FIA Formula-E servește deja ca model pentru alte sporturi cu motor, încurajându-i să se alăture procesului de trecere la propulsie electrică. În 2019, Campionatul Mondial de Motociclete de Mare Viteză, MotoGP, va găzdui o serie de competiții pentru motoare electrice numite „Cupa Mondială Moto-e”.

Avantajele transmisiei electrice

În competiția pentru vehiculele electrice, unde gestionarea bateriei, încărcarea fulgerului și eficiența joacă un rol crucial, există oportunități excelente pentru transferul de tehnologie și cunoștințe care să fie încorporate în produsele de consum. Acesta este motivul pentru care mulți dintre cei mai mari producători auto din lume colaborează cu ABB la cercetarea și dezvoltarea tehnologiei EV.

Din punctul de vedere al vehiculelor rutiere performante, atracția motoarelor electrice nu se datorează doar faptului că toată lumea se străduiește să utilizeze soluții durabile din punct de vedere ecologic sau să exploateze oportunitățile de vânzare inerente unei serii de concursuri. Atractivitatea lor se bazează pe fundamentele fizice și logica mecanică solidă.

Cel mai important factor este caracteristicile de bază ale motoarelor electrice. Cuplul maxim de ieșire, adică cuplul care acționează asupra roților care conduc vehiculul, poate fi livrat de motorul electric de îndată ce arborele motorului începe să se rotească.

Motoarele pe benzină și diesel trebuie să rotească arborele cotit la o viteză de cel puțin 1.000 rpm (sau, în general, mult mai rapidă) pentru a atinge cuplul maxim. Acesta este un proces care nu are loc imediat, chiar și pentru cele mai rapide mașini și cei mai buni piloți, deoarece este nevoie de timp pentru a deschide accelerația, adică „accelerația” și a porni toate componentele motorului.

În schimb, motorul electric, care constă din mult mai puține piese în mișcare, este imediat capabil să ofere un cuplu complet, rezultând o accelerare record a motorului.

În plus, gama largă de viteze de funcționare a motorului electric, care nu este limitată de mișcarea pistonului sau de deschiderea și închiderea supapelor, permite de obicei vehiculului să funcționeze fără schimbarea vitezelor, chiar și în versiunea obișnuită de vehicule electronice. Deoarece transmisia cuplului la roți este continuă și constantă, nu există pauze datorită modificării raportului de transmisie, viteza vehiculului electronic poate fi mărită continuu.

Flexibilitatea rezultată din proiectarea vehiculelor electronice oferă beneficii suplimentare de performanță. Pachetul de baterii, adică celulele, cablurile, sistemele de control al temperaturii și cutia bateriei pentru protecție, sunt o componentă grea, dar pot fi realizate sub formă subțire și plană și pot fi plasate într-un punct scăzut din caroseria mașinii ca sub habitaclu. Prin plasarea bateriei în acest mod, centrul de greutate al vehiculului este coborât, ceea ce are un efect pozitiv asupra direcției și stabilității vehiculului.

Datorită tehnologiei spațiale, utilizării materialelor de ultimă generație și eficienței lor uimitor de bune de gestionare a energiei, vehiculele electronice încep să se dezbrace pentru aspectul lor mai puțin „design” și plictisitor. Pe lângă faptul că contribuie la stabilirea credibilității conceptului de vehicule electronice performante, Formula-E oferă un sport competitiv pentru publicul larg, atât captivant, cât și avansat din punct de vedere al mediului.