Jak funguje Tesla Roadster

  • Jacob Hoover
  • 0
  • 3627
  • 765
Galerie obrázků: Elektrická auta Tesla Roadster je rychlý, vymyšlený, zvládne se jako sen a vypadá jako raketa, ale je prakticky tichý. Zjistěte, co jiného ji odlišuje od benzínových automobilů. Prohlédněte si další obrázky z elektrických automobilů. Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Práva A-ll vyhrazena.

Když vylezete na sedadlo vysoce výkonného automobilu, který stojí šest postav, očekáváte určité věci: zrychlení, které vás tlačí zpět na sedadlo, špičkové stereofonní vybavení, manipulace s objetím vozovky, hrdelní řev výkonného motoru a velký rozpočet na plyn s vysokým oktanovým číslem potřebný k jeho podpoře. Tesla Roadster má téměř všechny tyto aspekty pokryty. Je to rychlé, fantastické, zvládne se jako sen a jde jako raketa, ale je to prakticky ticho a nikdy nespálí ani jednu kapku benzínu. První výrobní vůz Tesly je také prvním vysoce výkonným elektrickým vozem na světě.

Na rozdíl od tradičního benzínového automobilu neobsahuje Tesla Roadster stovky pohyblivých částí. Je poháněn pouze čtyřmi hlavními systémy:

  • Systém skladování energie (ESS)
  • Modul výkonové elektroniky (PEM)
  • An elektrický motor
  • A sekvenční manuální převodovka
Systém skladování energie je umístěn v zadní části vozidla. Imag-e © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena.

Místo spalovacího motoru je Tesla Roadster vybaven bankou baterií - Systém skladování energie (ESS). Při vývoji zdroje energie, který vyhovuje tak výkonnému vozu, šla Tesla s technologií osvědčenou v oblasti přenosných počítačů - dobíjecí lithium-iontové baterie. Roadster obsahuje 6,831 z nich. Váží celkem asi 1 000 liber a Tesla tvrdí, že poskytují „čtyřikrát až pětinásobek zásob energie jiných baterií“ [odkaz]. Baterie se vejdou do 11 sektorů, z nichž každá obsahuje 621 baterií. Každý sektor řídí samostatný počítačový procesor, aby bylo zajištěno, že se s nabíjením a vybíjením bude zacházet plynule.

Power Electronics Module (PEM) je výkonový měnič a nabíjecí systém, který převádí stejnosměrné napájení na střídavé napětí pomocí 72 izolované hradlové bipolární tranzistory (IGBT). To má za následek výrazný nárůst výkonu ve srovnání s elektromobily první generace. Při špičkovém zrychlení mohou baterie vytáhnout 200 kW energie - dost na zapálení 2 000 žárovek.

Kromě řízení rychlosti nabíjení a vybíjení řídí modul výkonové elektroniky úrovně napětí, otáčky motoru za minutu, točivý moment a regenerativní brzdový systém. Tento brzdový systém zachycuje kinetickou energii obvykle ztracenou při brzdění a přenáší ji zpět do ESS. Účinnost a integrace systémů baterií, PEM a motorů se pohybuje mezi 85 a 95 procenty, což motoru umožňuje vyřadit výkon až 185 kW. Hliníkové žebra odvádějící teplo a zadní ventilační port zabraňují přehřátí výkonových tranzistorů.

Nabíjecí port společnosti Roadster Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena.

Roadster můžete dobít dvěma různými způsoby. Elektrikář může do vaší garáže nainstalovat dobíjecí stanici. Tato zásuvka o napětí 220 V, 70 A umožňuje úplné dobití za 3,5 hodiny z úplně vybité baterie. Tesla přirovnává nabíjení k nabíjení mobilního telefonu; můžete ji připojit v noci a ráno mít plně nabité auto. K dispozici je také mobilní sada, která umožňuje dobíjení v jakékoli elektrické zásuvce, ať jste kdekoli. Doba nabíjení pomocí mobilní soupravy závisí na konfiguraci zásuvky, kterou používáte (110 V nebo 220 V).

Ačkoli majitelé aut jezdili po celá desetiletí s nádržími těkavých, hořlavých benzinů v autech, když mají za hlavu 1000 liber baterií, někteří lidé se zastaví. Nedávná stažení lithium-iontových baterií používaných v přenosných počítačích tyto obavy zvýšila. Tesla udělal velké úsilí, aby zajistil bezpečnost energetického systému Roadsteru. Zaprvé byl systém baterií rozsáhle „testován na katastrofu“, který zahrnoval zahřívání jednotlivých článků, dokud se nerozplanuly. Každá buňka je dostatečně izolována od sousedních buněk, aby se zabránilo jejich poškození. Pokud se jedna buňka přehřeje, nezačne exploze řetězové reakce.

Řada senzorů detekuje zrychlení, zpomalení, náklon, teplotu a kouř. Pokud člověk zaznamená neobvyklou událost, jako je havárie, okamžitě se vypne a odpojí napájecí systém. Podobné ochrany proti poruchám a senzory jsou součástí nabíjecího systému [odkaz].

Motor Roadster. Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena. Roadster má jen tři rychlostní stupně. Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena. Kokpit Roasteru. Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena.

Srdcem Tesla Roadster je třífázový čtyřpólový elektrický indukční motor, který váží pouhých 70 liber. Teslaova tvrzení a nezávislé testování ukazují, že Roadster může dosáhnout 60 mil / h za přibližně čtyři sekundy a jeho rychlost bude někde kolem 130 mph. Výkon Roadsteru však není jen o rychlosti a zrychlení. Unikátní vlastnosti elektromotoru mu poskytují obrovskou výhodu oproti spalovacímu motoru točivý moment, síla, která má tendenci točit nebo otáčet věci, a mocenské pásmo, rozsah provozních rychlostí, pod nimiž motor pracuje efektivně. Roadster může generovat velké množství točivého momentu i při velmi nízkých otáčkách a motor může vždy ukázat velkou koňskou sílu. Může dosáhnout více než 13 000 ot / min, což dokáže jen velmi málo velkých spalovacích motorů. Web Tesla obsahuje následující: „Oblíbeným trikem v Tesla Motors je pozvat spolucestujícího a požádat ho, aby zapnul rádio. Přesně v okamžiku, kdy se ptáme, zrychlujeme. dosáhnout číselníku “[ref].

Tento druh odezvy motoru eliminuje potřebu komplikované převodovky, takže Roadster má pouze tři rychlostní stupně - dva rychlostní stupně vpřed a jeden zpětný chod. Řazení je ruční, ale není tam žádná spojka. To také znamená, že při řazení mezi rychlostními stupni nedochází k zastavení nebo trhnutí.

Tesla Roadster může jet mnohem rychleji než předchozí elektromobily, ale možná ještě důležitější je, že může jít mnohem dále. Odhadovaná vzdálenost Roadsteru je 250 kilometrů na jedno nabití, nejméně o 100 kilometrů více než EV1 General Motors, která by za optimálních podmínek mohla dosáhnout téměř 150 mil.

Většina humbuk kolem Roadster je o jeho stavu jako elektrické vozidlo. Ale zatímco dřívější elektrická auta měla tendenci být stísněná a neměla rysy, Tesla Roadster vypadá a cítí se jako sportovní vůz. Kromě základů, jako jsou vyhřívaná sedadla, stereo s CD přehrávačem, ABS brzdy a duální airbagy, Roadster má několik jedinečných funkcí:

  • Unikátní kód PIN pro nastartování automobilu a zabránění zapojení za provozu
  • Vysílač a vysílač Homelink, který můžete naprogramovat pro ovládání vysokofrekvenčně ovládaných zařízení, jako je brána komunity a garážová vrata
  • Konektor doku pro váš iPod
  • Elektricky ovládané kliky dveří (neexistuje mechanický zámek, který ztěžuje vloupání do auta)

Protože je to kabriolet, Roadster přichází standardně s měkkou střechou. Možnosti zahrnují tvrdý top stejně jako funkce, jako je celokožený interiér a satelitní navigační systém.

Technické specifikace
  • Zrychlení: nula na 60 za přibližně 4 sekundy
  • Rozměry: 155,4 palce dlouhý, 73,7 palce široký, 44,4 palce vysoký s rozvorem 92,6 palce
  • Hmotnost: 2 500 liber (změny vyhrazeny kvůli bezpečnostním předpisům)
  • Maximální rychlost: více než 130 km / h
  • Dosah: 250 mil dálnice EPA
  • Životnost baterie: Užitečná životnost baterie přesahující 100 000 mil
S laskavým svolením společnosti Sony Classics The GM EV1

Tesla Roadster a společnost Tesla mají neobvyklou historii. Společnost nemá téměř žádné spojení s tradičním americkým automobilovým průmyslem a jeho zakladatel neměl žádné zkušenosti s automobilovým průmyslem, když se rozhodl vytvořit první vysoce výkonný elektrický automobil na světě. Martin Eberhard a jeho obchodní partner Marc Tarpenning založili společnost založenou na přenosném čtečce elektronických knih. Frustrovaný neschopností hlavního automobilového průmyslu vytvořit efektivní elektrický vůz, který měl masovou přitažlivost (často označuje raná elektrická vozidla jako „trestná auta“), se Eberhard rozhodl vytvořit jeden sám.

Podvozek Tesla Roadster je výrazně upravená verze podvozku Lotus Elise. Obrázek s laskavým svolením Skupina Lotus PLC Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena. Podvozek Tesla Roadster je výrazně upravená verze podvozku Lotus Elise. Obrázek s laskavým svolením Skupina Lotus PLC Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena.

Místo toho, aby vytvořil celé auto a všechny jeho systémy od nuly, Eberhard využil outsourcingu, což usnadnilo získání různých prvků. Po započtení 60 milionů dolarů do investičních fondů (včetně více než 30 milionů USD od Elona Muska, spoluzakladatele PayPal) si nová společnost vybrala design z anglického Lotus.

Partnerství Tesla-Lotus funguje dobře z několika důvodů. Zařízení Lotus 'Hethel v Anglii je velmi vhodné pro výrobu automobilů v malých sériích. To umožňuje společnosti Tesla v podstatě vyrábět automobily na objednávku, spíše než stavět tisíce a utrácet peníze za skladování přebytku. Také Tesla Roadster je založen na Lotus Elise - vypadají povrchně a mají stejný základní podvozek (ačkoli podvozek Roadsteru je silně upraven) a další části. To přispělo k úsporám. Zatímco většina částí a systémů Roadsteru, jako jsou stereo, brzdy a nabíječky baterií, je hotová, konečná montáž probíhá v zařízeních Lotus.

Tesla tvrdí, že Roadster nabízí dvojnásobnou účinnost než u populárních hybridních automobilů, přičemž generuje jednu třetinu oxidu uhličitého. Obrázek © 2006 Tesla Motors, Inc. Všechna práva vyhrazena.

Jsou elektrická auta konečně další velká věc?

Obchodní plán společnosti Tesla uznává, že inovativní technologie jsou často velmi drahé a že velmi bohatí jsou obvykle první lidé, kteří ji přijmou. Jakmile ceny klesnou, technologie se může přesunout dolů na trh. Proto je Teslovo první auto špičkovým sportovním vozem vyrobeným pouze v omezeném počtu. Společnost Tesla se však zaměřila na vydání čtyřdveřového elektrického sedanu (kódově nazvaného Bílá hvězda). Roadster se zdá být úspěšný v rámci svých omezených výrobních čísel - první 100 limitovaná edice „Signature Series“ Roadsters vyprodáno a dalších 100 je připraveno k předobjednávkám. Plně naložený Roadster bude stát 100 000 $, přičemž záloha 75 000 $ je nutná k rezervaci jednoho.

Elektrické automobily budou pravděpodobně vždy dražší než automobily, které používají spalovací motory. Úspory nastanou, když se podíváte na náklady na pohonné hmoty a dopad na životní prostředí. Elektrické auto má nulové emise a nepřispívá ke znečištění. Jízda elektrickým autem na míli stojí zlomek toho, co stojí jízda na míle autem poháněným plynem. Kritici správně poukazují na to, že energie k pohonu elektrického auta stále pochází někde - v tomto případě elektrárna, která dodává energii do elektrické sítě. Přechod zdroje energie z ropy na uhlí nutně neznamená, že je čistší.

Tesla a další zastánci elektrických automobilů odpovídají, že elektromobily jsou efektivnější z několika důvodů. Za prvé, výroba energie v elektrárně, dokonce i v uhelné elektrárně, je efektivnější a vytváří méně znečištění než miliony malých spalovacích motorů vytvářejících energii. Navíc část naší elektřiny pochází z čistších elektráren, jako jsou vodní elektrárny, větrné farmy a solární články.

V rozhovoru s Wired.com, Eberhard tvrdil, že energie v galonu benzínu mohla řídit elektrický vůz 110 mil. Srovnáním průměrných cen plynu a cen elektřiny mohl Roadster jet 150 mil za cenu jednoho galonu plynu. Společnost Tesla vykazuje dvojnásobnou účinnost iu nejzelenějších hybridních automobilů.

Další informace o Tesla Roadster, Tesla Motors, elektromobilech a souvisejících tématech najdete v odkazech na následující stránce..

Nikola Tesla a EV1, kde jste?

Eberhard jmenoval svou novou společnost podle vědce, vynálezce a inženýra Nikola Tesly. Společnost Tesla vyvinula třífázové elektromotory jako ten, který se používá v Tesla Roadster.

Související články

  • Jak elektrická auta fungují
  • Jak elektřina funguje
  • Jak fungují hybridní auta
  • Jak benzín funguje
  • Jak fungují ceny plynu
  • Jak funguje Horsepower
  • Jak síla, síla, točivý moment a energie fungují
  • Jak fungují elektrické motory
  • Co způsobuje přehřátí nebo vznícení lithium-iontových baterií notebooku?

Další skvělé odkazy

  • Tesla Motors
  • Kabelové zprávy: Auto poháněné baterií vás bude kouřit
  • Fyzikální škola UNSW: Indukční motory
  • EV World
  • "Kdo zabil elektrické auto?" filmové stránky
  • Planet Green
  • TreeHugger.com

Prameny

  • Davis, Joshua. "Bateriově poháněné auto tě bude kouřit." Kabelové zprávy, 19. července 2006. http://www.wired.com/news/wiredmag/0,71414-2.html?tw=wn_story_page_next2
  • "Elektrická jízda." 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. "Nula do 60 za 4 sekundy, celkem z otáčejících se baterií." New York Times, 19. července 2006. http://www.nytimes.com/2006/07/19/business/19electric.html?ex=1158206400&en=dd66218d2c708a9d&ei=5070
  • "Tesla Roadster Fotoalbum." http://blog.wired.com/teslacar/index.album?i=19



Zatím žádné komentáře

Nejzajímavější články o tajemstvích a objevech. Spousta užitečných informací o všem
Články o vědě, prostoru, technologii, zdraví, životním prostředí, kultuře a historii. Vysvětlete tisíce témat, abyste věděli, jak všechno funguje