इलेक्ट्रिक कार कैसे काम करती है? इलेक्ट्रिक कार में गियरबॉक्स - है या नहीं? [उत्तर]

इलेक्ट्रिक वाहन - वे कैसे काम करते हैं? उनकी व्यवस्था कैसे की जाती है? क्या इलेक्ट्रिक कार की बैटरी भारी होती है? महँगा? क्या इलेक्ट्रिक कार में गियरबॉक्स जटिल है? यहाँ विषय का संक्षिप्त परिचय दिया गया है, इलेक्ट्रिक वाहनों के फायदे और उनके नुकसान।

इलेक्ट्रिक कार कैसे काम करती है

लेख-सूची

• इलेक्ट्रिक कार कैसे काम करती है
• इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरियां: फर्श के नीचे आधा टन तक, सबसे महंगा हिस्सा
  • बैटरी क्षमता मापने की इकाई क्या है?
  • इलेक्ट्रिक वाहनों में बैटरियों की क्षमताएं क्या हैं?
• इलेक्ट्रिक कार में इंजन: प्रति मिनट 20 चक्कर तक!
• इलेक्ट्रिक वाहन गियरबॉक्स: केवल 1 गियर (!)
  • इलेक्ट्रिक वाहनों में गियरबॉक्स - क्या वे होंगे?
  • दो-स्पीड गियरबॉक्स के बजाय दो मोटरें

बाह्य रूप से, एक इलेक्ट्रिक कार पारंपरिक आंतरिक दहन वाहन से मौलिक रूप से भिन्न नहीं होती है। आप इसे अधिकतर इस तथ्य से पहचान सकते हैं कि इसमें निकास पाइप नहीं है और इसकी आवाज़ थोड़ी अलग है। इसका मतलब व्यवहारिक रूप से है कोई आवाज़ या शोर नहींइलेक्ट्रिक मोटर की शांत सीटी को छोड़कर। कभी-कभी (उदाहरण वीडियो):

टेस्ला P100D + BBS व्हील्स को हैक कर लिया गया!

मूलभूत अंतर केवल चेसिस से शुरू होते हैं। एक इलेक्ट्रिक कार में आंतरिक दहन इंजन, गियरबॉक्स (इसके बारे में और भी नीचे) और निकास प्रणाली नहीं होती है। उनके स्थान पर एक इलेक्ट्रिक कार में बड़ी बैटरी और एक छोटी इलेक्ट्रिक मोटर होती है। कितना छोटा? एक तरबूज के आकार के बारे में. बीएमडब्ल्यू i3 में यह इस तरह दिखता है:

बीएमडब्ल्यू i3 का डिज़ाइन, जिसमें बैटरी अगल-बगल पड़ी है और पीछे के पहियों को चलाने वाली एक छोटी मोटर, पीछे की तरफ एक चमकदार बैरल है, जिसमें नारंगी तार आगे बढ़ते हैं (सी) बीएमडब्ल्यू

इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरियां: फर्श के नीचे आधा टन तक, सबसे महंगा हिस्सा

इलेक्ट्रिक वाहन में सबसे बड़ी, सबसे महंगी और सबसे भारी बैटरियां होती हैं। यह क्लासिक ईंधन टैंक का एक जटिल एनालॉग है, जो सीधे बिजली संयंत्र में उत्पन्न ऊर्जा को जमा करता है। एक सरल परिवहन की कल्पना करना मुश्किल है: इसे एक बिजली संयंत्र के टरबाइन पर लॉन्च किया जाता है और केबल के साथ सीधे लोहे, कंप्यूटर या इलेक्ट्रिक कार तक जाता है।

इलेक्ट्रिक कार में बैटरी कितनी बड़ी होती हैं? वे पूरी चेसिस पर कब्जा कर लेते हैं। कितना महंगा? फोटो में दिखाई गई किट की कीमत लगभग PLN 30 है। इतना भारी? प्रत्येक 15 किलोवाट-घंटे की बैटरी क्षमता आज 2017 में लगभग 100 किलोग्राम है, जिसमें केस और कूलिंग/हीटिंग उपकरण शामिल हैं।

बैटरी क्षमता मापने की इकाई क्या है?

लेकिन वास्तव में "किलोवाट-घंटे" - ये इकाइयाँ क्या हैं? खैर, बैटरी की क्षमता ऊर्जा की इकाइयों यानी किलोवाट-घंटे (kWh) में मापी जाती है। उन्हें बिजली की इकाई (किलो) वाट (किलोवाट) के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। हम इन बिजली इकाइयों को उन बिजली बिलों से जानते हैं जो हम औसतन हर दो महीने में भुगतान करते हैं।

पिछली पीढ़ी के निसान लीफ का क्रॉस सेक्शन। कार के दाहिनी ओर चार्जिंग के लिए एक सॉकेट है। इंजन पहियों के बीच में स्थित है (नारंगी तारों के नीचे काली ट्यूब), और बैटरियां कार के पिछले पहियों के करीब हैं (सी) निसान

औसत परिवार प्रतिदिन लगभग 15 किलोवाट-घंटे ऊर्जा की खपत करता है, और प्रत्येक किलोवाट-घंटे की लागत 60 सेंट से अधिक नहीं होती है। एक इलेक्ट्रिक कार के एक किफायती चालक द्वारा लगभग उतनी ही ऊर्जा की खपत की जाती है - लेकिन 100 किलोमीटर तक।

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बैटरी: 150 से 500 किलोग्राम

बैटरी एक इलेक्ट्रिक वाहन में सबसे भारी घटकों में से एक है। इनका वज़न लगभग 150 से 500 किलोग्राम (आधा टन!) होता है। उदाहरण के लिए, टेस्ला मॉडल 3 बैटरी 80 किलोवाट-घंटे से अधिक की क्षमता के साथ 480 किलोग्राम वजन करती है - और टेस्ला वजन अनुकूलन में अग्रणी है!

टेस्ला मॉडल 3 कार में बैटरी (बीच में) और इंजन (पीछे) (सी) टेस्ला

इलेक्ट्रिक वाहनों में बैटरियों की क्षमताएं क्या हैं?

2018 में निर्मित वाहन 30 (हुंडई आयनिक इलेक्ट्रिक) से लेकर लगभग 60 किलोवाट-घंटे (ओपल एम्पेरा ई, हुंडई कोना 2018) और 75 से 100 किलोवाट-घंटे (टेस्ला, जगुआर आई-पेस, ऑडी ई) तक की बैटरी से लैस हैं। ट्रॉन क्वात्रो). आम तौर पर: बैटरी जितनी बड़ी होगी, इलेक्ट्रिक कार की रेंज उतनी ही लंबी होगी, और प्रत्येक 20 किलोवाट-घंटे की बैटरी क्षमता के लिए, आपको कम से कम 100 किलोमीटर ड्राइव करने में सक्षम होना चाहिए।

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इलेक्ट्रिक कार में इंजन: प्रति मिनट 20 चक्कर तक!

एक इलेक्ट्रिक कार इंजन एक साधारण डिज़ाइन है, जिसे 100 से अधिक वर्षों से जाना जाता है, जिसका आविष्कार सर्बियाई मूल के आविष्कारक निकोला टेस्ला ने किया था। सबसे खराब स्थिति में, एक इलेक्ट्रिक मोटर में कई दर्जन भाग होते हैं, और एक आंतरिक दहन वाहन इंजन में कई दर्जन होते हैं। हज़ार!

इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन का सिद्धांत बहुत सरल है: इसमें एक वोल्टेज लगाया जाता है, जो इसे गति (रोटेशन) में सेट करता है। वोल्टेज जितना अधिक होगा, गति उतनी ही अधिक होगी।

गियर वाली टेस्ला मोटर सिल्वर ट्यूब में है। गियरबॉक्स सफेद और भूरे रंग के आवास के नीचे स्थित है, जिसकी बदौलत इंजन की गति ड्राइवशाफ्ट और पहियों तक प्रसारित होती है। व्याख्यात्मक चित्रण (सी) तकनीकी स्पष्टीकरण

औसत पेट्रोल कार का टैकोमीटर स्केल 0 से 7 आरपीएम होता है, औसत डीजल कार का 000 आरपीएम होता है। लाल क्षेत्र, जो इंजन विफलता के खतरे का संकेत देता है, 5-000 हजार क्रांतियों पर पहले शुरू होता है।

इस बीच, इलेक्ट्रिक वाहनों में मोटरें पहुंच रही हैं यहाँ तक कि प्रति मिनट कई हजार चक्कर भी. इसी समय, उनके पास उत्कृष्ट दक्षता है क्योंकि वे आमतौर पर आपूर्ति की गई ऊर्जा के 90 प्रतिशत से अधिक को गति में परिवर्तित करते हैं - आंतरिक दहन इंजनों में, 40 प्रतिशत दक्षता एक बड़ी सफलता है, जो केवल कुछ तकनीकी स्थिति के साथ प्राप्त की जाती है। -कृत्रिम कारें।

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इलेक्ट्रिक कार कैसे काम करती है? | टेस्ला मॉडल एस

इलेक्ट्रिक वाहन गियरबॉक्स: केवल 1 गियर (!)

आधुनिक इलेक्ट्रिक वाहनों का सबसे दिलचस्प तत्व गियरबॉक्स हैं, जो... मौजूद नहीं हैं। हां हां, इलेक्ट्रिक वाहनों में आमतौर पर केवल एक गियर होता है (प्लस रिवर्स, यानी, जो वोल्टेज वापस लागू होने पर प्राप्त होता है)। मोटर एक बहुत ही साधारण गियर द्वारा पहियों से जुड़ा होता है जो मोटर की गति को 8-10:1 की सीमा में कम कर देता है। इसलिए, मोटर शाफ्ट का 8-10 चक्कर लगाना पहियों का 1 पूर्ण चक्कर है। इस तरह के संचरण में आमतौर पर तीन गियर होते हैं जो लगातार एक-दूसरे से जुड़े होते हैं:

इलेक्ट्रिक कारों में केवल एक ही गियर क्यों होता है? ऐसा लगता है कि निर्माता मशीनों का वजन बढ़ाना और उनके जीवन को जटिल नहीं बनाना चाहते थे। इलेक्ट्रिक मोटर शुरू से ही बहुत अधिक टॉर्क उत्पन्न करते हैं, जिसके लिए मोटे और मजबूत गियर की आवश्यकता होती है। इस स्थिति में, मोटर शाफ्ट 300 चक्कर प्रति सेकंड (!) की गति से भी घूम सकता है।

इन सभी विशेषताओं का मतलब है कि इलेक्ट्रिक मोटर में गियरबॉक्स बेहद मजबूत होना चाहिए, और साथ ही इसे एक सेकंड के सौवें हिस्से में गियर बदलना होगा, जिससे इलेक्ट्रिक वाहन की लागत काफी बढ़ जाती है।

इलेक्ट्रिक वाहनों में गियरबॉक्स - क्या वे होंगे?

वास्तव में, वे पहले से ही हैं। जो तस्वीर आप ऊपर देख रहे हैं वह वास्तव में एक इलेक्ट्रिक वाहन के प्रोटोटाइप दो-स्पीड ट्रांसमिशन का एक क्रॉस सेक्शन है। रिमेक कॉन्सेप्ट वन कार दो-स्पीड ट्रांसमिशन का उपयोग करती है (इसलिए पहले से ही एक गियरबॉक्स है, यानी गियरबॉक्स!)। पहले तीन-स्पीड ट्रांसमिशन प्रोटोटाइप भी दिखाई देते हैं।

इन इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए गियरबॉक्स वे महत्वपूर्ण हैं क्योंकि, एक ओर, वे कार को तेज़ी से गति करने की अनुमति देते हैं, और दूसरी ओर, मोटरवे पर गाड़ी चलाते समय, वे इंजन को अधिक धीरे (= कम ऊर्जा खपत) करने की अनुमति देते हैं, अर्थात। वे इंजन के घूमने की गति को प्रभावी ढंग से बढ़ाते हैं। कार का माइलेज.

दो-स्पीड गियरबॉक्स के बजाय दो मोटरें

आज, टेस्ला ने गियरबॉक्स की कमी की समस्या को अपने तरीके से हल कर लिया है: दो इंजन वाली कारों में अलग-अलग ट्रांसमिशन होते हैं और, अक्सर, आगे और पीछे दो अलग-अलग इंजन होते हैं। टॉर्क का बेहतर उपयोग करने और कार को गति देने के लिए रियर एक्सल मजबूत हो सकता है और इसमें उच्च गियर अनुपात (जैसे 9:1) हो सकता है। बदले में, सामने वाला कमजोर हो सकता है (= कम बिजली की खपत करता है) और लंबी दूरी पर बिजली की खपत को कम करने के लिए कम गियर अनुपात (उदाहरण के लिए 7,5: 1) हो सकता है।

उपरोक्त डेटा अनुमानित है और वाहन के संस्करण और मॉडल पर बहुत अधिक निर्भर करता है। लेकिन मतभेद ध्यान देने योग्य हैं। उदाहरण के लिए, Tesla Model S 75 की रेंज केवल 401 किलोमीटर है, जबकि Tesla Model S 75D (ऑल-व्हील ड्राइव वर्जन के लिए "D") की रेंज पहले से ही 417 किलोमीटर है:

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