Theo một số cách, những chiếc xe điện đã bị mang tiếng trong những năm qua. Nhưng điện không có nghĩa là hiệu suất kém. Trong thực tế, nó có thể có nghĩa là hoàn toàn ngược lại.
Nói về mô-men xoắn, mã lực và các động cơ khác
Khi đề cập đến “phát thải thấp” và “hiệu suất cao” trong cùng một câu thì bạn sẽ thấy rằng đó là một sự mâu thuẫn rõ ràng. Thành thật mà nói: Trong hơn 100 năm xe hơi, bạn đã bao giờ thấy một chiếc xe cơ bắp hiệu suất cao với khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt chưa? Tuy nhiên, xe điện lại mang đến điều đó: hiệu suất vượt trội và lượng phát thải thấp, mặc dù điều đó có thể khó tin.
Chìa khóa để bao gồm cả hai nằm ở cách động cơ điện và động cơ đốt trong (ICE) phát triển mô-men xoắn và công suất. Mô-men xoắn là lực xoắn, được đo bằng Nm và công suất là tốc độ mà động cơ có thể thực hiện mô men xoắn, được đo bằng mã lực (hp) hoặc kilowatt (kW).
Động cơ đốt trong (ICE) thông thường (được sử dụng trong ô tô chạy bằng xăng) tạo ra mô-men xoắn và công suất dựa trên hành trình và tốc độ, nhưng bạn không thể có được cả mô-men xoắn cao và công suất cao cùng lúc.
Hãy nghĩ về động cơ đốt trong như thế này: Một động cơ xe tải diesel lớn có thể được ví như một vận động viên cử tạ với mô-men xoắn cao và tốc độ thấp. Động cơ xe đua có thể được ví như một vận động viên chạy nước rút với mô-men xoắn thấp và tốc độ cao. Chiếc sedan trung bình có thể được ví như một người thể thao nói chung, với mô-men xoắn và tốc độ vừa phải. Cuối cùng, bất kỳ động cơ ICE nào cũng cần tăng tốc để phát triển mô-men xoắn và công suất, điều này cần có thời gian.
Động cơ xe điện, thường được gọi là máy phát động cơ (motor-generator MG) hoàn toàn là một con thú khác vì chúng cung cấp mô-men xoắn và công suất nhưng không cần phải tăng tốc để làm điều đó.
Điều này là do các động cơ điện phân phối tất cả mô-men xoắn của chúng ngay cả khi ở tốc độ 0 vòng/phút, ngay lập tức, sau đó tiếp tục đẩy qua khoảng một nửa tốc độ tối đa của nó. Một chiếc EV điển hình có thể được ví như một nhà vô địch cử tạ Olympic nâng 450 lbs và sau đó chạy cự ly 100 mét trong vòng chưa đầy 10 giây.
Và bạn sẽ nói rằng “Nhưng tôi đã thấy những chiếc xe ICE thể thao đánh bại EV trên đường đua”. Có một lý do chính đáng cho điều đó: Lý do duy nhất khiến ô tô ICE tăng tốc là vì các bánh răng chuyển số giữ cho động cơ của chúng hoạt động ở mô-men xoắn và công suất cực đại. Mặt khác, xe điện thường được trang bị hộp số một cấp. Một khi động cơ điện đã vượt qua dải công suất của riêng mình, nó sẽ không tăng tốc như một chiếc xe thông thường.
Tăng tốc yên tĩnh
Đúng là xe thể thao có âm thanh khá tốt khi tăng tốc nhưng có một sự đơn giản tuyệt vời trong cách phát ra âm thanh của EV với rất ít bộ phận chuyển động.
Khi bạn nhấn ga xuống sàn, bạn ngay lập tức bị đẩy vào ghế, chỉ với một tiếng thì thầm từ hệ thống truyền lực: điện im lặng, động cơ điện gần như vậy và hầu như không có tiếng rên rỉ từ hộp số một cấp. Trên thực tế, thứ duy nhất bạn có thể nghe thấy là radio và lốp xe. Ngay cả khi tăng tốc mạnh, xe điện chỉ tạo ra tiếng ồn bằng 1/10 so với xe ICE tương đương.
Một số xe điện có thể tăng tốc từ 0 đến 100km/h trong chưa đầy 2 giây. Và bạn sẽ tự hỏi tại sao những chiếc EV lại có khả năng tăng tốc vô lý như vậy. Câu trả lời đơn giản là xe điện có đủ mô men xoắn ngay từ tốc độ động cơ 0 vòng/phút. Do đó nó đủ năng lực để tăng đốc một cách nhanh chóng mà xe truyền thống không đạt được.
Yếu tố hiệu quả
Hiệu quả thì liên quan gì đến hiệu suất? Điều quan trọng là có bao nhiêu năng lượng sử dụng được chuyển xuống mặt đất? Và xe điện có hiệu quả ra sao?
ICEs kém hiệu quả một cách khủng khiếp. Tùy thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như thiết kế động cơ, cảm ứng cưỡng bức, bánh răng và lốp xe, chỉ 12 đến 30 phần trăm năng lượng hóa học trong nhiên liệu được truyền xuống mặt đất. Phần còn lại bị mất nhiệt, thoát ra khỏi ống xả và ma sát, trong hệ thống truyền động.
Ngay cả động cơ xăng thử nghiệm hiệu suất cao cũng được giới hạn ở mức 40 phần trăm. Một chiếc EV thể thao sẽ kém hiệu quả hơn một chiếc EV địa hình, nhưng khi so sánh với các loại xe thông thường tương tự, bạn sẽ không thể bỏ lỡ cảm giác tăng tốc tự tin. Có lẽ là tiếng ồn, nhưng không phải là cảm giác.
Động cơ điện có ít bộ phận chuyển động, do đó chúng hiệu quả hơn – gần 80% năng lượng hóa học được lưu trữ trong pin sẽ di chuyển xe xuống đường. Người lái xe điện tận hưởng khả năng tăng tốc tự tin và tinh thần với kiến thức rằng họ đang làm một phần nhỏ của mình để cứu hành tinh.
