Немного информации о движущей силе Tesla Model S

Немного информации о движущей силе Tesla Model S

Всем Hi.
Сегодня я расскажу как же устроена трансмиссия революционного электромобиля от компании Tesla Motors.
Топовая модификация Tesla Model S P100D представляет собой пятидверный fastback с полностью алюминиевым кузовом. В маркировке P100D первая бука P — это Perfomans версия авто, буква D говорит нам о том что перед нами автомобиль с приводом 4х4 ( Dual Motor т.е. по одному электромотору на каждую ось).

Слева задний привод (один большой электромотор). В центре полный привод сток авто(два маленьких электромотора). Справа спорт версия Performance (маленький + большой электромотор).

Заявленная мощность топового авто аж 773 Hp (270 Hp спереди и 503 Hp сзади). Так за счет чего добились таких впечатляющих показателей?
Ответ прост, они не изобретали ничего нового. Был взят старый добрый асинхронный двигатель, его крепко доработали и форсировали по оборотам (Max RPM 16 000 об/мин). Да, да я не ошибся нолями!
Тяговый электродвигатель в своих автомобилях Tesla называет Drive Unit ( Привод).

Передний Drive Unit для 4*4 Performance версии (в обычной версии авто 4*4 это мотор ставят и спереди и сзади)

Задний Drive Unit

Задний тяговый асинхронный электродвигатель с медным ротором имеет пиковые 503 Hp, а максимальные обороты двигателя составляют 16 000 об/мин

А вот так он выглядит на автомобиле

Drive Unit расположен между задними колесами авто, это дает колоссальные преимущества по экономии пространства под капотом. Слева расположен тяговый электромотор, справа инвертор (устройство преобразующее постоянный ток от тяговой батареи в переменный ток для электромотора). Многие думаю что это два электромотора)))

Ротор электродвигателя с медной беличьей клеткой (в промышленности обычно используют более дешевые электромоторы с алюминиевым ротором)

Коробка передач на автомобиле отсутствует совсем. Её заменил редуктор с передаточным числом 9.73. Передача всегда одна, электродвигатель механически постоянно связан с колесами.

На фото ниже, приведен модифицированный редуктор от компании Saleen с прямозубыми шестернями и самоблокирующимся дифференциалом, передаточное число увеличено до 11.39. На стоковом авто такие редукторы не применяют.

Схема работы всей трансмиссии достаточно проста. Инвертор электродвигателя питается от тяговой батареи с напряжением 400 Вольт постоянным током. Затем преобразует его в переменный ток и питает ним электромотор. Пиковые значения тока могут достигать громадные 1400 Ампер!

К сожалению заявленные 773 л.с. это всего лишь пиковое кратковременное значение максимальной мощности автомобиля. На практике наблюдается более низкая мощность, но об этом мы поговорим позже.
Всем стабильных 50Hz!

Комментарии 47

Заявленная мощность очень круто для такого маленького асинхронника. Интересный выбор двигателя. Я, честно говоря, думал что там стоит синхронник с ротором на постоянных магнитах… Так понимаю, что добились такой мощности за счет медного ротора, жидкостного охлаждения, и, видимо, очень умных алгоритмов работы инвертора?

Да, все верно. Мощность пиковая и доступна на короткое время.

Заявленная мощность очень круто для такого маленького асинхронника. Интересный выбор двигателя. Я, честно говоря, думал что там стоит синхронник с ротором на постоянных магнитах… Так понимаю, что добились такой мощности за счет медного ротора, жидкостного охлаждения, и, видимо, очень умных алгоритмов работы инвертора?

на передней оси BLDC стоит, сзади асинхронник

либо моя ошибка в том что электродвигатель теслы имеет нихрена не постоянный момент, не зависящий от количества оборотов

Ребят, помогите разобраться.
Имеем формулу связи мощности, момента и оборотов:
P = (Mкр * N : 9549) * 1,36
Р — Мощность в киловаттах
Мкр — крутящий момент в ньютон-метрах (Нм)
9549 — поправочный коэффициент для удобства подсчетов, чтобы не вдаваться в тяжелые вычисления математических функций таких как косинус-альфа.
1,36 — коэффициент необходимый для перевода киловатт в лошадиные силы.
Формула рабочая, проверил на характеристиках нескольких двигателей.
Получается что двигатель теслы момент равен скромных 220 нм. Не понимаю как так получается. Я ездил на тесле, там явно больше.
Тем кто захочет углубиться в дебри передаточных чисел кпп и редуктора сразу скажу что в мощностных характеристиках всех авто указывается мощность именно двигателя без всяких трансмиссий и редукторов.

Рекомендуется к прочтению  Эксплуатация АКПП

Наверняка ассинхронником управляют в режиме постоянной мощности, тоесть чем выше обороты, тем ниже момент.

ампераж у 100D доходит до 1600А, при этом вольтаж ввб проседает до 320В

Интересно, если передачи косозубые в стоке, то почему же звук характерный, как у дрели. Или это все таки шум трансмиссии, который мы не слышим из-за ДВС в обычных авто? Но если на скорости 100 км/ч выключить ДВС и ехать накатом, то кроме шума ветра и покрышек ничего больше.

Я это шум нагруженного моментом редуктора на больших оборотах

ну так на что смотреть когда выбираешь ведро ? На мощность или момент ?

Конечно же главное это крутящий момент! Именно на нем автомобиль ездит 99% своей жизни. Максимальная мощность важна только для достижения максимальной скорости движения авто. Как сказал Энцо Феррари «Лошадиные силы продают автомобили, а крутящий момент выигрывает гонки»

ну так на что смотреть когда выбираешь ведро ? На мощность или момент ?

Номинальная мощность тягового генератора: 750 кВт
Номинальная мощность тягового электродвигателя: 320 кВт
Номинальная мощность тормозной резистивной установки: 2х600 кВт
Номинальная частота вращения тягового генератора: 1900 об/мин
Максимальный момент на валу тягового электродвигателя: 8490 Нм
Номинальный КПД тягового генератора: 95%
Номинальный КПД тягового электродвигателя: 94%
Охлаждение агрегатов КТЭО: воздушное

Выбери БелАЗ 🙂 Советская пасхалка как сын говорит тесле.

это откуда числа ?

ну так это совсем другое, это считай электрическое сцепление

БелАЗ-75131.
Прочие показатели таковы: Длина – 11,5 метров; Ширина – 6,4 метров; Высота – 5,9 метров. Масса снаряженного автомобиля – 107,1 тонн; Полная масса автомобиля – 243,1 тонны. Грузоподъёмность – 130 тонн (для самосвала с диагональными шинами); 136 тонн (для самосвала с радиальными шинами). Объём кузова – 104 кубических метра. Высота погрузки – 4,8 метра. Колёсная база – 5,3 метров. Дородный просвет – 600 мм. Мощность тягового генератора (ГСН-500 / СГД-89/38) – 1000 кВт. Мощность тягового электродвигателя (ЭК-420/ТЭД-6/ЭК-590) – 420/520/590 кВт. Размерность шин – 33.00 R51. («БелШина»); давление в шинах – 7 атмосфер.

а вот
Трансмиссия Как уже было отмечено, БелАЗ-75131 – это родоначальник семейства карьерных самосвалов с электромеханической трансмиссией. Она бесступенчатая, превосходно сочетающая мощностные и скоростные характеристики. Параметры системы привода оптимизируются алгоритмом системы управления. В составе электромеханической трансмиссии БелАЗа – электропривод переменно-постоянного тока с тяговым генератором, двумя тяговыми электродвигателями, редукторами электромотор-колёс, аппаратами регулирования, микропроцессорной системой управления и приборами контроля. Редуктор мотор-колеса является двух-ступенчатым, с прямозубыми шестернями. Передаточное число – 30,36.

что и повторили в тесле уменьшив в масштабе
и в передаточном 9.73. Передача всегда одна, электродвигатель механически постоянно связан с колесами.

Tesla Model S: близкое знакомство

Всевозможных обзоров первого серийного полноценного электромобиля Tesla Model S в сети немало. Почти все их объединяет то, что они написаны профессионалами, так или иначе связанными с автомобильным бизнесом, промышленностью и профильными онлайн- и оффлайн-изданиями. Ни в коей мере не подвергая сомнению их опыт и знания, стоит всe же отметить, что именно их искушeнность не дает им посмотреть на этот инновационный автомобиль с точки зрения обычного пользователя.

Сегодня хочется заполнить этот пробел и рассказать о Model S как раз с позиции автолюбителя. Возможность познакомиться с авто представилась мне прямо на работе: наш CEO Дмитрий Гришин приобрел автомобиль, о котором хочется рассказывать всем, и пригласил всех желающих из числа коллег рассмотреть, пощупать и попробовать Теслу в действии. Пока только в качестве пассажира. Но всe же мне хотелось бы поделиться рассказом о салоне, приборах и органах управления этого любопытного автомобиля.

Сейчас стать обладателем «машины из будущего» довольно просто. Главное — иметь в наличии немногим больше 5 млн рублей. А дальше возможны варианты: можно доверить посредниками доставку автомобиля из Европы/США или привезти самостоятельно. Поехать, выбрать, купить, пригнать, растаможить и наслаждаться всеми прелестями владения электрокаром в России. Но даже несмотря на отмену ввозных пошлин на этот класс автомобилей, все равно остается куча налогов, расходы на транспортировку и так далее. Поэтому стоимость автомобиля здесь вырастает в два раза.

Рекомендуется к прочтению  Подборка интересных двухмоторных автомобилей

Недeшево, ага. Добавьте к этому отсутствие сервисных мастерских (ближайшая находится в Австрии), невозможность застраховать автомобиль по КАСКО (по словам владельцев, это можно сделать только через лизинг на юридическое лицо) и трудности с зарядкой аккумулятора. Правда, до конца года в Москве обещают установить более 500 зарядных станций.

Да и проблема с сервисом не должна стоять слишком остро по причине отсутствия в автомобиле ряда сложных узлов и агрегатов, вроде той же КПП. Также опытным путeм немногочисленные владельцы Model S выяснили, что к автомобилю подходят некоторые запчасти Jaguar.

  • от домашней розетки (полная зарядка займет 15 часов);
  • от специального зарядного устройства стоимостью около $1200 (полная зарядка за 6-8 часов);
  • на «быстрой» зарядной станции. В течение всего лишь 20 минут аккумулятор заряжается на 80%. В США также есть услуга физической замены аккумуляторов на полностью заряженные. Эта процедура занимает пару минут.

Такие станции есть уже и в Москве, их адреса можно найти тут. Кстати, сами автомобили могут обмениваться друг с другом информацией о существующих зарядных станциях и их занятости, постоянно обновляя свою базу данных.

Вообще Model S поставляется в трeх вариантах с аккумуляторами разной eмкости. Самая дорогая модель, Р85+, с аккумулятором на 85 кВт*ч, может проехать без подзарядки около 420 км. А до сотни Р85+ добирается за 4,2 секунды. Максимальная скорость: 190 км/ч.

Европейские версии Model S оснащаются пакетом для холодного климата, который включает в себя обогрев сидений, подогрев зоны покоя стеклоочистителей и форсунок омывателей. По отзывам владельцев, даже при температуре -20 машина ездит хорошо, а заряд аккумуляторов снижается незначительно. При этом у Model S есть замечательная особенность: если отпустить во время езды педаль газа, то двигатель начинает работать как генератор, подзаряжая аккумулятор! При этом происходит постепенное «торможение двигателем». Конечно, полностью расход энергии не покрывается, но заметно снижается.

Несмотря на лeгкий алюминиевый корпус, отсутствие двигателя сгорания и КПП, масса машины переваливает за 2 т. Это из-за аккумулятора, располагающегося чуть ли не по всей длине днища. А электродвигатель находится между задними колeсами, так что у машины получилось два багажника: спереди на 150 л и сзади почти на 900. В заднем багажнике можно установить третий ряд сидений, для детей.

Благодаря аккумулятору (от 350 до 550 кг в зависимости от eмкости) автомобиль имеет очень низкий центр тяжести. В свою очередь, это позволило сделать довольно высокий изменяемый клиренс (от 15,5 до 20 см) без появления «валкости» и ухудшения управляемости. Кстати, у этой версии Tesla аккумулятор состоит примерно из 7000 «батареек», уложенных хитрым образом.

При прикосновении дверные ручки выдвигаются наружу, а потом автоматически прячутся обратно. Кстати, при приближении водителя машина его «узнаeт» и предупредительно выдвигает ручку. Конечно, тут нет никакого распознавания лица, всe дело в наличии радиомодуля в ключе зажигания. Кстати, для движения сам ключ никуда вставлять не нужно. Автомобиль заводится от нажатия педали тормоза.

Салон у Model S выглядит очень непривычно. Отделка — исключительно кожа и карбон. Кнопок на торпеде всего две — аварийка и открывание бардачка. Кстати, закрывать бардачок всe равно придeтся по старинке. Как-то нелогично получается.

Привычной ручки переключения передач нет. У Model S одноступенчатая автоматическая коробка. Так что переключать просто нечего.

Все механические органы управления собраны на руле и рулевой колонке: рычаги управления поворотниками и режимом движения, а также кнопки и колeсики, отвечающие за громкость звука, переключение музыкальных треков и смену информации на приборной панели.

Приборная панель сделана в виде дисплея, на который выводятся параметры движения и различна информация о состоянии автомобиля. Разрешение панельного дисплея составляет 1280х480 пикселей. Вместо количества оборотов двигателя на панели отображается информация с амперметра.

Рекомендуется к прочтению  Потери энергии в трансмиссии автомобиля

Всe управление и настройка производится с помощью огромного сенсорного экрана с диагональю 17 дюймов, расположенного в центре торпеды.

Разрешение у дисплея вполне достойное — 1080х1920. Через него можно управлять клиренсом, настраивать тормоза и рулевое управление, выводить навигационную информацию, управлять климатом в салоне и многими другими системами и параметрами. Даже дверка зарядного разъeма и люк в крыше управляются с помощью виртуальных кнопок и ползунков. В качестве операционной системы используется Ubuntu.

Дисплей можно разделить на две части: в одной будут отображаться настройки автомобиля, в другой можно показывать пассажирам кино или вывести карту. Интересно, насколько удароустойчив дисплей? Хорошо, что автомобиль заводится не с дисплея. А то пришлось бы вызывать эвакуатор, если случайно разобьeтся этот 17-дюймовый телевизор.

Кроме того, Model S умеет самостоятельно обновлять своe программное обеспечение через Wi-Fi. Можно также дистанционно включать обогрев или кондиционер через мобильное приложение.

Вот здесь очень интересное видео об использовании дисплея управления:

Автомобиль напичкан датчиками, определяющими состояние агрегатов и элементов конструкции. В случае аварии система отключает питание от аккумулятора. Шутка ли, взяться после столкновения рукой за корпус, находящийся под таким напряжением! Вообще Model S официально признан одним из самых безопасных в мире автомобилей по результатам всевозможных краш-тестов. Даже отслеживается положение водителя, чтобы в нужный момент системы безопасности сработали оптимально. Всего в салоне размещено 8 подушек безопасности.

Тест-драйв (почти)

А сейчас хочу поделиться впечатлениями от поездки на этом автомобиле. Да-да, мне все-таки удалось немного на нем покататься, пусть и на пассажирском месте.

Итак, до сотни этот автомобиль разгоняется за 4.4 секунды. И это остается просто сухой цифрой, пока не почувствуешь это ускорение на собственной шкуре. Если честно, я даже не сразу смогла хоть как-то сформулировать свои ощущения, сначала вообще не поняла, что происходит. Но стоит только водителю надавить на педаль газа, как мир за окнами автомобиля начинается стремительно нестись тебе на встречу. При этом мозг немного подвисает. Мы же все привыкли: давишь на газ, машина ускоряется, при этом слышно рычание, урчание или тарахтение двигателя, которое тем сильнее, чем сильнее ускорение. В случае с Теслой все не так. Звука нет. Ватная тишина. Мир несется со скоростью 100 км/ч в абсолютной тишине, даже шелеста шин по асфальту не слышно (или это у меня заложило уши?). Поэтому в первые секунды вообще невозможно понять, что происходит, но потом мозг адаптируется, и уже четко осознаешь и понимаешь, что и как.

Коробки передач в автомобиле нет, поэтому машина на нажатие газа реагирует моментально, передачи не переключаются, топливо не подается, поэтому сила ускорения не спадает — ощущения от этого всего довольно необычные, но к этому быстро привыкаешь.

Ездить по городу можно, практически не пользуясь педалью тормоза — стоит только отпустить «газ», как происходит нечто аналогичное торможению двигателем: автомобиль замедляется довольно сильно, поэтому подкатываться к светофорам можно, просто отпуская педаль газа.

Еще из особенностей автомобиля: под днищем расположены батарейки, а это значит, что центр тяжести очень низкий, поэтому даже на скорости 80 км/ч змейку Тесла делает безупречно и входит в повороты практически без кренов. Мне пришлось сделать 5 дублей, чтобы поймать хоть небольшой крен автомобиля в повороте (на фотографии).

На заднем ряду без проблем могут разместиться три человека — места для ног тут предостаточно, а центрального тоннеля нет. А еще можно заказать семиместную версию(!) с детскими креслами в багажнике, которые устанавливаются против хода движения (а в качестве багажника использовать «подкапотное пространство»).

Источник https://natoke.ru/articles/198-sovershenstvo-elektromobilei-tesla.html

Источник https://www.drive2.ru/b/469150067773669997/

Источник https://habr.com/ru/company/vk/blog/228585/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Похожие записи

Схемы трансмиссий колесных и гусеничных машин

Схемы трансмиссий колесных и гусеничных машин В зависимости от способа передачи, изменения и распределения вращающего момента трансмиссии могут быть механическими, гидромеханическими, гидрообъемными и электромеханическими со ступенчатым, бесступенчатым или автоматическим изменением вращающего момента. На многих изучаемых транспортных машинах используются механические ступенчатые трансмиссии, состоящие только из механических агрегатов. Рассмотрим механическую трансмиссию трехосной полноприводной колесной машины. От двигателя […]

Устройство и виды полного привода

Устройство и виды полного привода Многие любители активного отдыха и частых поездок за город выбирают в качестве транспортного средства кроссоверы и внедорожники, в конструкции которых используется полный привод. Такие авто отличаются повышенным клиренсом и всеми ведущими колесами, что обеспечивает хорошую проходимость. Но далеко не всегда такие авто способны преодолеть даже среднее бездорожье, не говоря уже […]