Elektrikli arabalar: En yüksek performans ile sürekli performans arasındaki fark

Elektrikli arabalar, benzer yanmalı motorlara göre daha fazla güç ve torka sahiptir. Bunun nedeni, makinenin kalıcı olarak elde edebileceğinden daha yüksek performansı kısa süreliğine elde etmenin nispeten kolay olmasıdır. Tescil belgesi bölüm 1 (“araç tescil belgesi”) bu nedenle üreticinin broşüründen önemli ölçüde daha düşük değerler içerir. Aşırı performans değerlerinin yasal gereklilikleri, teknik gerçekleri ve pazarlama özellikleri hakkında Mercedes-Benz ile konuştuk.

Duyuru

Performans devam ediyor

Belgelerde beyan edilen sürekli güç, gerçekte standartlaştırılmış değerdir. Sürekli güç, sürücünün ortalama 30 dakikada sağlayabileceği değer olarak tanımlandı. Teknolojinin düzeyi göz önüne alındığında, bu muhtemelen bugün farklı şekilde tanımlanabilir, ancak aynı zamanda bu değerin kullanılmaya devam edilmesine karşı söylenecek çok az şey var. İyi soğutulduğunda benzinli veya dizel motorlar o kadar yüksek sürekli performans üretirler ki, sürekli ve tepe performans genellikle aynı seviyede olur. Örneğin egzoz gazı turboşarjının takviye basıncının, sürekli çıkışın önemli ölçüde üzerinde güçte küçük bir artış sağlamak üzere kısa süreliğine yükseltildiği kesintiler yalnızca nadiren meydana gelir.

Elektrikli tahriklerde işler farklıdır. En yüksek performansın 30 dakikalık azalmasını azaltan çeşitli olası darboğazlar vardır. En belirgin darboğaz, genellikle iki tekerlekli araçlarda bulunan küçük akülerde görülür: aküdeki enerji 30 dakikalık en yüksek motor gücü için yeterli değilse, gerçek sürekli güç, maksimumda, aracın sağladığı ortalama seviyedir. Pil bu dönemde ulaşabilir.

Gerilim: Güç gizlidir

Pil performansı aynı zamanda voltaja da bağlıdır. Yüzde cinsinden pil seviyesi (şarj durumu, SoC) düşük olduğunda voltaj da düşük olur. Bu, depolama cihazının invertöre sağladığı maksimum gücü azaltır ve bu da sürekli gücü de azaltabilir. Bununla birlikte, otomobil üreticileri sabit SoC’ler ve dolayısıyla voltaj değerleri ile kendi homologasyon test tezgahlarını çalıştırabilirler; dolayısıyla bir otomobilin gerçekte göründüğünden daha düşük sürekli performans sunması oldukça mümkündür.

Bazı sürücüler pil seviyesinin performansı etkilediğini fark etmedikleri için buna şaşıracaklar. Bunun nedeni, otomobil üreticilerinin güç dağıtımını daha öngörülebilir ve tutarlı kılmak için bu davranışı gizlemesidir. Dezavantajı: böyle bir kontrolün, pil seviyesi yüksek olduğunda kaçınılmaz olarak mümkün olan maksimum maksimum performansı sınırlaması gerekir. Pil şarjının maksimum seviyeye ulaştığında nasıl bir his verdiğini bilmek istiyorsanız, uzaktan kumandalı model arabaları veya Zero motosikleti kullanmanız gerekir. Zero ile %60 SoC’de önemli bir performans kaybı zaten belirgindir; dolu bir pille süper motosiklet benzeri hızlanma göz önüne alındığında %30’un altında bu durum hayal kırıklığı yaratır. Araba alıcıları bunu kabul etmez.

En önemli nokta: termaller

Ancak en önemli nokta termallerdir. Her motor yalnızca belirli sıcaklıklara ulaşabiliyor, aksi takdirde ısı teknolojiyi yok edecek. Örneğin, sabit mıknatıslı senkron motorda (PSM), pahalı sabit mıknatıslı rotor, aşırı ısıya maruz kaldığında kalıcı olarak manyetikliği giderilir. Bu hem performansını hem de verimliliğini azaltır. Nadir toprak elementlerinin eklenmesi ısı direncini artırabilir. Ancak ilgili nadir toprak elementlerinin %90’ından fazlası Çin’den geldiğinden, Alman üreticiler şu anda bu bağımlılıkları azaltıyor. Örneğin BMW ayrı ayrı uyarılabilen motorlar tasarladı.

Yeni nesilde Mercedes-Benz, nadir toprak yüzdesinin “neredeyse sıfır” olduğu PSM’yi kullanacak. Geliştirilmiş soğutma bunu mümkün kılar. Bununla birlikte, bir elektrik motoru önemli termal kütleye sahip metalden yapılmıştır. Aşırı yük nedeniyle oluşan kısa süreli bir ısı zirvesi, en çok stres altındaki bileşenlerde birikebilir, motor kütlesine dağılabilir ve aşırı yük devre dışı bırakıldıktan sonra soğutma sistemi aracılığıyla motordan kaybolabilir.

Dönüştürücüde işler daha zor görünüyor. Orada, birkaç yüz amperlik akım genellikle nispeten küçük bir yarı iletken kütlesinden akar. Bu durumda aşırı yükün taşıma kapasitesi motordakinden daha düşük olduğundan, ısısının soğutma sisteminde çok daha hızlı bir şekilde dağılması gerekir. İnvertör, maliyetleri, soğutması ve kurulum alanı genellikle ilk etapta mevcut gücü sınırlar. Bileşenleri her türlü iklim koşulunda korumak için, sensörler ve bunlara dayalı yazılım modelleri sıcaklıklarını izler.

Kurallar olmadan

Otomobil üreticilerinin “artırılmış beygir gücünü”, “en yüksek beygir gücünü”, “aşırı artırılmış beygir gücünü” veya “en yüksek beygir gücünü” nasıl bildireceklerine ilişkin hiçbir kural yoktur. Broşürdeki bilgiler yalnızca rekabet kanununa tabidir ve tamamen icat edilmiş reklam değerleri içermeyebilir. Önceki noktalardan zaten açık: çok kısa ve çok yüksek bir performans mümkün. Bu da buna paralel olarak izahname açısından iyi değerleri de beraberinde getiriyor. Ancak pratikte en yüksek performans değerleri farklı anlamlara gelir. Esas olarak sürekli güç kaynağının ne kadar süre açık kalabileceği, ne sıklıkta arka arkaya ve hangi aralıklarla çağrılabileceği ile ilgilidir.

Örneğin Mercedes’te 30 saniye boyunca hazır olabilmek için maksimum performans gerekiyor. Bu, müşterilerin günlük yaşamda neredeyse her zaman mevcut olduğundan emin olabileceği anlamına gelir. Örnek: En yüksek hıza ulaşırsanız, bu genellikle elektrikli bir arabada 30 saniyede gerçekleşir. Bu hızı korumak için çoğu otomobil üreticisi için sürekli güç yeterlidir. Motosiklet üreticileri için ise durum farklıdır. Örneğin Livewire ve Zero’nun her biri yalnızca birkaç saniyeliğine maksimum hıza ulaşır, ardından bir soğuma molasına ihtiyaç duyar. Gaz kelebeği tam olarak devreye girdiğinde hız, en yüksek ve sürekli güce bağlı olarak sürekli olarak dalgalanır. Bu da arabalarda çok nadir görülen bir durumdur. Bildiğim tek örnek Jaguar F-Pace 400e’dir; elektrikli sürücünün salınımlı desteği sayesinde çok az da olsa salınım yapan hibrit bir otomobildir.

Yorumlar ve reklam

Mercedes’in yanı sıra, maksimum performansın genellikle yalnızca birkaç saniyeliğine sağlandığı başka modeller de var. Bazen o kadar kısa oluyor ki, zaten değerlerdeki “tepe güç ile ağırlık ve ivme” arasındaki tutarsızlıkta kendini gösteriyor. Ancak araç tasarımının daha sportif olmayı istemesi de mümkündür. Pistte veya dağ geçitlerinde, her virajdan sonra erişebiliyorsam 10 saniyelik maksimum performans bile ilgi çekici. Bu nedenle Mercedes, çekiş akülü bazı AMG spor modelleri için normal şirket çizgisinden sapıyor ve 30 saniye yerine 10 saniyelik maksimum güç mevcut olduğunu beyan ediyor. En yüksek performans bilgisine mevcut süre dahil olduğu sürece müşteri, en azından nadir hızlanmalar için bu konuda fikir sahibi olabilir.

Diğer faktör ise tekrarlanabilirliktir. Takviye performansı, kısa süreli ısının dağıtılması ve dağıtılması gerçeğine dayanmaktadır. Dağılma hızı soğutma sisteminin performansını belirler. Soğutma sistemi maksimum performans açısından daha zayıf olacak şekilde tasarlanmışsa, yüksek performansın tekrar tekrar kullanılması, bileşenleri korumak için performansın buna uygun olarak azaltılması (“düşüklük”) gerekene kadar bileşenlerde ısı biriktirir.

Bu, günlük bir araba için kabul edilebilir ancak bir spor araba için ölümcül olabilir. Ancak çok az sayıda insan hızlı araç kullandığından ve araç kullanmanın ne kadar süreyle veya ne sıklıkta maksimum performans sağlaması gerektiğine ilişkin hiçbir kural bulunmadığından, reklamlardaki fiziksel özellikler ilginç seçeneklerin önünü açıyor. Bu nedenle, beyan edilen en yüksek performans ile testte gerçekte sağlanan hızlanmalar arasındaki farklar şaşırtıcı derecede büyük olabilir. Tüm motor hızı aralığı boyunca hızlanma davranışı da içten yanmalı motorlara çok benzer şekilde tasarımla ilgili farklılıklar gösterir. Yani gerçek şu ki: Bir test sürüşünden kaçınılması pek mümkün değildir, çünkü sürüş deneyimi yalnızca çok sınırlı bir ölçüde tanımlanabilir ve her zaman ilgili sürüş davranışına son derece bağlıdır.

(cgl)