起步优秀极速跪,这才是真实的电动车

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起步阶段的电动车在加速度上确实可以秀你一脸,包括很多三四百万起的超级跑车也只能看他的尾灯。

在进入正题前,先来看一组零百加速的对比数据,其中包括电动车、混动超跑以及内燃机超跑:

电动组:

特斯拉Model S P100D:2.28s
法拉第未来FF91:2.39s

混动组:

法拉利LaFerrari:2.4s
保时捷918:2.5s

内燃机组:

兰博基尼Huracan LP610-4 Performante:2.4s
布加迪Veryon SS:2.5s

老铁们都看到了,电动组的车型从静止加速到100km/h是最快的,为什么电动车这么牛?什么决定了加速度的大小?当然是扭矩了。我们俗话说,能开多快看马力,有多大劲儿看扭矩。

也就是说,电动车的扭矩在起步一瞬间就迸发到顶峰状态。这些电动车拥有着传统内燃机汽车无法比拟的优势,那就是0rpm时就可达到峰值扭矩,并在一定的转数区间内扭矩恒定。

峰值扭矩这个话题自电动车诞生以来就一直被讨论,人们对于在城市道路行驶时电动车的提速表现都给予很高的评价。为啥喜欢电动车?安静、零油耗、提速快,还有就是使用成本低。

毕竟,不用像烧油的车一样要定期换机油,保养起来也比较方变。最重要的,就是随时随地可以获得峰值扭矩。啥意思?简单来说就是一脚电门到底就可以获得最大的加速度。

那么电动车到底是如何做到的?为什么传统内燃机汽车做不到?

首先,我们要认清一点,那就是电动车的机盖下面并不是一台发动机,而是一台甚至是数台电动机,以及一组电池提供动力。通常,电池将输出的电流通过磁场来产生驱动力。越多的电流输出,马达的转数也就越高,车辆的加速度也就越大。

发动机扭矩对于性能车来说是一个非常重要的指标。每一位车迷都希望峰值扭矩可以来得早并且持续时间越久越好,这也给各大厂商出了个难题。而电动车的诞生,似乎解决了这个内燃机所无法企及的高度。

例如特斯拉的车型上都有一个Ludicrous(疯狂模式),甚至一辆宝马i3在起步的瞬间都能秒杀自家大名鼎鼎的性能车M3。

如果你对技术有兴趣,以下数据让你知道电动车如何在扭矩上拉开差距的。

扭矩的本质实际上是转动力,也就是作用力(F)×力臂(X)=力矩(扭矩)。通常,气缸内点火时F会垂直向下推动活塞使曲轴转动,而X则代表了水平方向曲柄与曲轴的距离。这个曲柄曲轴往复工作的过程是一个270度的缸内循环。

这也就意味着,气缸内的爆燃越多,活塞向下的作用力也会越大,发动机的扭矩也会随之增加。虽然,逻辑上发动机转速越高,扭矩则应该越大,但实际情况却要复杂的多。

上图是电机的扭矩曲线,峰值扭矩从0rpm直接到来,在转数到达某一临界值后开始衰减。那么问题来了,在一定转数后,电动车的马达转数开始下降,这就意味着电动车除了在起步和中段加速时的明显优势外,在极速方面,还是无法干掉内燃机汽车。

起步优秀极速跪,为什么电动车的极速比不过内燃机?


柯尼塞格Agera R极速:457.5kph


法拉利F12 Berlinetta极速:340kph


兰博基尼Huracan LP610-4极速:341kph


Model X P100D 极速:250kph(极速维持时间只有短短的几分钟)

从以上几组数据中可以看到,电动车的极速比起传统内燃机还是差了不是一星半点儿。这是为什么?

我们知道,电机是通过吸收电流来驱动电导线圈,当电机转数增加时,还会产生另一样叫做“反电动势”(back EMF)的东西,我们可以把这个现象假想成内燃机的制动力。电机转数越高,反电动势也会越大,电池的有效电压就会随之降低。由于电压降低,电动机对于车轮的驱动力也会随之降低,制动力也就相应变大。

当电动车在起步或速度较低时,反电动势的作用几乎可以忽略不计,此时电池电压可以全部转化为扭矩输出。因此,当你大脚踩下电门时,电机的峰值扭矩就会立即瞬间出现。但随着电机转速提高,由于反电动势的增大,扭矩也会随之降低。而反观内燃机,其扭矩则可以在发动机转数提高过程中越来越大。

电动车的轮上动力就是由电压与电动势的差异值所决定,而反电动势则与行驶速度成反比。车轮的转速越高,电机的旋转力也就会越低。电动车的峰值扭矩来自前中段,而发动机的扭矩则来自中后段。这也就解释了为什么电机的扭矩下降,且无法与内燃机车极速抗衡的原因。

于是,许多高端超跑公司都努力将电机与内燃机的优点相互结合以达到性能最佳化,例如三大混动神车,法拉利LaFerrari、迈凯伦P1以及保时捷918 Spyder。就目前情况而言,内燃机还没到要被淘汰的地步。

这些混动超跑的工作原理不尽相同,它不仅可以在起步时通过电机来达到最佳的加速效果,同时也可以借助内燃机来保证车辆的极速表现。

虽然,反电动势这一现象还未能得到有效抑制,但电机瞬间达到峰值扭矩的优势+内燃机中后段的动力保证,混合动力才是真正解决起步加速和超高极速的最佳方案。

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