Elektriske drivlinjer markerer et sentralt skifte i billandskapet. Følgelig blir mange deler som finnes i et kjøretøy med forbrenningsmotor (ICE) unødvendig i et elektrisk kjøretøy. Noen komponenter beholder lignende funksjoner, mens andre antar nye roller. Denne artikkelen tar sikte på å avgrense de viktigste forskjellene mellom ICE og elbiler.
Hva er endret?
La oss begynne med det eneste elementet som er unikt for elektriske kjøretøy: høyspentbatteriet. Dette batteriet fungerer som det elektriske motstykket til en ICE-bils drivstofftank, og leverer den essensielle elektriske kraften til den elektriske motoren.
En annen særegen komponent i et elektrisk kjøretøy er den elektriske motoren. Dens jobb er å konvertere elektrisk energi til mekanisk bevegelse for å drive bilen. Samspillet er imidlertid ikke enkelt, fordi motoren og batteriet fungerer på forskjellige elektriske "språk": Høyspentbatteriet bruker likestrøm (likestrøm), mens motoren går på 3-faset vekselstrøm (vekselstrøm).
Det er åpenbart at vi trenger en "tolk" mellom disse to delene. Denne rollen overtas av kraftelektronikken som er kjent som omformeren.
Kraftelektronikken er ansvarlig for å konvertere DC fra høyspentbatteriet til 3-fase AC for den elektriske motoren under fremdrift. Det motsatte skjer under regenerativ bremsing - AC blir konvertert til DC for å lade høyspentbatteriet.
Effektiviteten til omformeren spiller en avgjørende rolle i den generelle effektiviteten til det elektriske kjøretøyet. Kraftelektronikken er imidlertid ikke den eneste "tolken" i et elektrisk kjøretøy. Den innebygde laderen er den andre tilkoblingsenheten. Den konverterer AC 1 eller 3 fase fra nettet til DC for å lade batteriet. Når vi bruker høyeffekts DC-lading, omgås den innebygde laderen.
Et annet område som er veldig annerledes er oppvarming av kupeen til EV - PTC-varmere (positiv temperaturkoeffisient) og varmepumper. Disse enhetene finnes ikke i ICE-kjøretøyer, som har mye bortkastet termisk energi (på grunn av den lave termiske effektiviteten til motorene deres), og det er enkelt å bruke noe av det til å varme opp hyttene.
I elektriske kjøretøy er dette imidlertid ikke mulig. Den høye effektiviteten til drivverket gjør at den termiske energien som produseres er minimal. Derfor er det nødvendig med forskjellige enheter for å produsere den nødvendige varmen til både hytta og batteriet.
DC/DC-omformeren er en annen helt ny komponent. Denne enheten er ansvarlig for å konvertere High Voltage DC fra batteriet til 12V for lavspenningsforbrukerne til bilen (lys, infotainment, elektriske vinduer, speil).
Til slutt er også ladekontakten en unik komponent som vi møter i en elbil.
Hva er annerledes?
Mens både ICE- og elbiler bruker klimaanleggskompressoren, er måten de driver denne komponenten på helt annerledes. I en elbil er klimaanleggets kompressor en høyspenningsenhet og drives av batteriet. I en ICE-bil er dette imidlertid en mekanisk del som tar kraft fra veivakselen til motoren. Det er derfor, når vi slår på klimaanlegget i en ICE-bil, kan vi føle et lite krafttap ettersom klimaanleggets kompressor tar litt kraft fra motoren.
Begge typer biler bruker girkasser, men det er mye enklere i en elbil, med noen få bemerkelsesverdige unntak) kommer den vanligvis med bare én hastighet. I moderne ICE-passasjerbiler sprer 9-trinns automatgir allerede seg. Årsaken til at dette skjer er dekket i denne artikkelen.
Filosofien til et bremsesystem skiller seg også mellom ICE og elbiler. I de fleste elektriske kjøretøyer, når føreren trykker på bremsepedalen, fungerer den elektriske motoren som en generator som utfører den første bremsingen og lader batteriet samtidig - det er derfor vi kaller det "regenerativ bremsing".
Hvis sjåføren trenger mer stoppkraft, er det en terskel hvoretter det konvensjonelle hydraulikksystemet bremser bilen. I de fleste hverdagssituasjoner bruker ikke elbiler det konvensjonelle bremsesystemet i det hele tatt, noe som forlenger levetiden til bremseklossene og skivene. I en ICE-bil brukes imidlertid de hydrauliske bremsene hver gang føreren trykker på bremsepedalen.
En annen forskjell mellom drivstoffdrevne og elektriske biler er enkelheten til selve motoren. Den elektriske motoren trenger stort sett ikke vedlikehold og har kun to bevegelige deler. I motsetning til dette har forbrenningsmotoren mange bevegelige deler - en gjennomsnittlig 4-sylindret motor har minst 40. Den trenger olje- og drivstofffiltre som skiftes regelmessig, registerkjede eller -reim er avgjørende og trenger vedlikehold, poly-v-reimer kjører hver hjelpekomponent - som du vet av erfaring, denne listen fortsetter og fortsetter.
Hva er det samme?
Alt som har med fjæring, hjul og dekk å gjøre, er ganske likt mellom ICE og elbiler. Fra og med fjæring brukes de samme arkitekturene i begge typer biler.
Elbiler som er basert på ICE-plattformer har vanligvis samme fjæringsdesign som deres ICE-stallkamerater. Elektriske biler som er basert på dedikerte EV-plattformer, bruker for det meste helt uavhengige fjæringsdesign som multi-link, doble bærearmer og McPherson-fjærben.
Selvsagt er støtdempere og fjærer tilpasset i elbiler for å takle den ekstra vekten.
Dekkene er også like i design mellom ICE og elektriske. Det finnes dekk for begge typer kjøretøy som gir lav rullemotstand. Hjulene pleide å være forskjellige mellom ICE og elbiler på grunn av "aero"-designet som de fleste elbiler bruker for å redusere aerodynamisk luftmotstand, men ikke lenger. Mange nyere ICE-modeller er utstyrt med "aero"-hjul som også reduserer turbulent flyt rundt hjulene. Den tilsynelatende lille forskjellen i design påvirker 1/3 av det totale luftmotstanden i en bil.
Endelig er styringssystemet i både ICE og EV-er likt. De er begge utstyrt med elektromekaniske systemer med relevante kontrollenheter. Elektromekaniske systemer er obligatoriske fordi de er i stand til å støtte avanserte førerassistansesystemer, som kjørefeltassistent og autonom parkering.
Conclusions
Oppsummert, de primære forskjellene mellom kjøretøyer med forbrenningsmotor og elektriske modeller stammer fra deres fundamentalt forskjellige fremdriftssystemer, som krever helt separate komponentsett. Når vi først setter disse forskjellene til side, blir det felles grunnlaget tydelig - begge er tross alt biler, og mange deler deles til tross for de forskjellige drivlinjene.
Den overlappingen er fordelaktig; hadde elektriske kjøretøy vært ulik ICE-biler på alle måter, ville kostnadene deres ha økt og masseadopsjon ville ha gått langt saktere.
