Waarom Tesla'S Model S Zo Ongelooflijk Snel Is

{h1}

De elektrische auto van de tesla model s kan zijn nieuwe accu dankzij zijn verbluffende snelheid bedanken voor een nieuwe test, zeiden experts.

Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt op 25 augustus om 1:25 uur. E.T. en 29 augustus om 10:25 uur E.T.

Knipper en je zult het missen: de Tesla Model S werd net de derde snelste versnellende productieauto ter wereld genoemd en versloeg auto's zoals de Lamborghini Aventador en de Bugatti Veyron.

De versnellende acceleratie van de nieuwe supercharged Model S werpt een vraag op: hoe hebben de ingenieurs van Tesla de elektrische gezinsauto met zeven zitplaatsen zo snel laten rijden?

Het blijkt dat een deel van de auto grotendeels bepalend is voor de indrukwekkende prestaties van de Tesla.

"Ze voegen een grotere batterij toe en het toevoegen van een grotere batterij maakt het krachtiger", zegt Mike Duoba, een werktuigbouwkundige bij het Argonne National Laboratory in Illinois, die normen ontwikkelt voor hybride plug-in voertuigen. [Hyperloop, Jetpack en meer: ​​9 futuristische transitideeën]

De snelste ooit

De Tesla Model S, gebruikt in wat het bedrijf "lachwekkende modus" noemt, kan in 2,5 seconden van 0 tot 60 mph (96 km / h) gaan, aldus het bedrijf in een verklaring. De enige commerciële auto's ter wereld die de Tesla Model S, de LaFerrari en de Porsche 918 Spyder kunnen verslaan, kosten elk ongeveer $ 1 miljoen en zijn "kleine" tweezitter roadsters. Geen van beide is gebouwd voor de massa en geen van beide wordt momenteel geproduceerd. (De snelste op maat gemaakte racewagen, de Grimsel, kan in ongeveer 1,5 seconde dezelfde snelheid bereiken als de Tesla.)

Tesla bevestigt dat de geheime saus achter deze recordbrekende tijd de nieuwe batterij is. (Degenen die hun bestaande Model S willen upgraden, kunnen een grotere batterij kopen voor $ 10.000.)

Betere batterijen

Over het algemeen voorspelt de energiedichtheid van een batterij hoeveel energie hij kan vrijgeven (wat betekent hoe ver de auto rijdt) voordat hij opnieuw wordt opgeladen, terwijl de vermogensdichtheid (de geleverde energiedichtheid per seconde) bepaalt hoe snel energie in en uit de batterij kan gaan. Dat, op zijn beurt, regeert hoe snel een auto kan versnellen, zei Jordi Cabana, een chemicus aan de Universiteit van Illinois in Chicago, die batterijchemie bestudeert.

De nieuwe Tesla-batterij helpt snel deze razendsnelle snelheden te bereiken door de laatste te vergroten, zei Cabana.

Hoewel de exacte details nog niet zijn vrijgegeven, maakt de Model S waarschijnlijk gebruik van een lithium-ionbatterij waarbij een laag, de kathode genaamd, is gemaakt van een mengsel van nikkel, mangaan en kobaltoxide (NMC), zei Cabana. Indien geladen, worden lithiumionen van de kathode door een elektrolytoplossing in de anode geleid, die is gemaakt van stapels grafiet. Lithium-ionbatterijen die oververhit raken, kunnen soms een weggelopen kettingreactie veroorzaken en vlam vatten; om dat te voorkomen, verpakken fabrikanten individuele cellen die zowel een kathode als een anode bevatten in beschermende omhulsels. De Tesla Model S-batterij heeft waarschijnlijk duizenden van deze cellen, zei Cabana. (De thuisbatterij van Tesla gebruikt vergelijkbare technologie.)

De nieuwe batterij heeft misschien meer cellen in dezelfde ruimte van de oudere Tesla S-batterij gepropt, zei Cabana.

"Het lijkt erop dat ze het interne ontwerp van het batterijpakket hebben veranderd", vertelde Cabana aan WordsSideKick.com. "Ze hebben de hoeveelheid verpakking die ze in de batterij plaatsen verminderd om het veilig te maken."

Historisch gezien waren batterijen die voldoende vermogen konden produceren voor snelle acceleratie of voldoende energie voor rijden over lange afstanden, vrij duur. Dat is deels waarom elektrische auto's op batterijen de reputatie hadden minder pittig te zijn dan een gelijkwaardige benzineauto, zei Duoba. In een onderzoek uit 2014 in het tijdschrift Nature is echter gebleken dat de kosten van elektrische batterijen sterk zijn gedaald, waardoor de weg is geëffend voor goedkopere, snellere voertuigen met een groter bereik.

Ingebouwde voordelen

Haal de batterij uit de vergelijking en elektrische auto's hebben een snelheidstest.

Ten eerste hebben motoren ontelbare kleine onderdelen die moeten draaien, duwen, openen en sluiten om op de juiste momenten interne verbranding te produceren, aldus Duoba.

"Een motor is een soort van een ademend dier: het moet lucht naar binnen halen en erin persen", vertelde Duoba aan WordsSideKick.com. "Die processen zijn niet onmiddellijk." (In een gasaangedreven motor comprimeert een zuiger een mengsel van lucht en brandstof, waardoor er verbranding optreedt, waardoor de motor wordt gedraaid.)

Elektrische motoren hebben ondertussen niet al die kleine bewegende delen.

"De elektronica in een elektromotor is bijna onmiddellijk," zei Duoba. "Er is geen vertraging in de kracht en er hoeft niet te worden gewacht op gaskleppen om te sluiten. Al die kleine effecten tellen op."

Torque mismatch

Elektromotoren kunnen hun maximumkoppel, of de rotatiekracht die door de motor wordt overgebracht om de wielen te laten draaien, ergens tussen 0 en 4000 omwentelingen per minuut (rpm) bereiken, wat grofweg overeenkomt met voertuigsnelheden tussen 0 en 30 mph (48 km / h), zei Paul Chambon, een besturingsingenieur die een expert is op het gebied van aandrijvingen bij Oak Ridge National Laboratory in Tennessee.

Benzine-aangedreven auto's kunnen daarentegen geen piekmoment bereiken bij een zeer laag of zeer hoog toerental. Motoren zijn geoptimaliseerd om het beste uit te voeren met bepaalde combinaties van luchtstroom, temperatuur en rotatiesnelheid. Dat betekent dat het koppel in gasmotoren ongeveer 4.500 tpm bedraagt ​​en dat een grafiek van het koppel versus het toerental eruit ziet als een koepelvormige hoed, zei Chambon.

Dus bij een snelheid van nul zijn de motoren op gas niet optimaal.

"Ze hebben dat piekkoppel niet meteen, je moet versnellen naar middensnelheid om voldoende koppel te krijgen," zei Chambon.

Schakelen

De koepelvormige koppelgrafiek heeft ook nog een andere implicatie: bij lage snelheden komt het koppel dat nodig is om de auto aan te drijven niet overeen met het koppel dat door de motor wordt geproduceerd.

Als gevolg hiervan plaatsen fabrikanten een versnellingsbak tussen de motor en de wielen, die overeenkomt met het motortoerental dat nodig is om de wielen met een bepaald koppel te laten draaien, aldus Chambon. Schakelen schakelt uit in de versnelling van de auto.

Maar omdat elektrische voertuigen met een piekkoppel van 0 tot 4000 rpm kunnen werken en sneller kunnen draaien dan motoren, hebben ze vaak geen versnellingsbak.

"Er kan niet geschakeld worden, dat alleen al is waarschijnlijk een halve seconde of misschien een derde van een seconde waard", zei Duoba in de 0-tot-60-test.

Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt om het merk en model voor de Lamborghini Aventador en Bugatti Veyron, die in het oorspronkelijke artikel werden geruild, te corrigeren. Het artikel is ook gecorrigeerd om bij te werken hoe het bereik van de rpm in elektrische motoren overeenkomt met het maximale koppel, evenals de snelheid van de weg.

Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Handheld TESLA COIL GUN at 28,000fps - Smarter Every Day 162.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com