Sådan fungerer Tesla Roadster

  • Phillip Hopkins
  • 0
  • 3174
  • 748
Billedgalleri: Elbiler Tesla Roadster er hurtig, dekorativ, håndterer som en drøm og går som en raket, men den er næsten lydløs. Find ud af, hvad der ellers adskiller det fra bensindrevne biler. Se flere elbilbilleder. Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.

Når du klatrer ind i sædet i en højtydende bil, der koster seks figurer, forventer du visse ting: acceleration, der skubber dig tilbage i sædet, top-end stereoudstyr, håndtering af vejkrammer, den kraftige brøl fra en kraftig motor og et stort budget for den højoktangas, der er nødvendig for at brænde den. Tesla Roadster har næsten alle disse aspekter dækket. Den er hurtig, dekorativ, håndterer som en drøm og går som en raket, men den er næsten lydløs, og den brænder aldrig en eneste dråbe benzin. Teslas første produktionsbil er også verdens første højtydende elbil.

I modsætning til en traditionel benzindrevet bil, indeholder Tesla Roadster ikke hundreder af bevægelige dele. Det drives af kun fire hovedsystemer:

  • Det Energilagringssystem (ESS)
  • Det Power Electronics Module (PEM)
  • en elektrisk motor
  • EN sekventiel manuel transmission
Energilagringssystemet er placeret bag på køretøjet. Imag-e © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.

I stedet for en forbrændingsmotor, sports Tesla Roadster en bank af batterier - Energilagringssystem (ESS). Da Tesla udviklede en strømkilde, der passer til en så højtydende bil, gik Tesla med teknologi, der er bevist inden for den bærbare computer - opladelige lithium-ion-batterier. Roadster indeholder 6.831 af dem. De vejer i alt omkring 1.000 pund i alt, og Tesla hævder, at de leverer "fire til fem gange energitæthedlagrene i andre batterier" [ref]. Batterierne passer ind i 11 sektorer med 621 batterier hver. En separat computerprocessor styrer hver sektor for at sikre, at al opladning og afladning håndteres glat.

Power Electronics Module (PEM) er et kraftinverter og opladningssystem, der konverterer jævnstrøm til vekselstrøm ved hjælp af 72 isolerede gate bipolære transistorer (IGBT'er). Dette resulterer i en markant stigning i effektproduktionen sammenlignet med første generation af elbiler. Under maksimal acceleration kan batterierne trække 200 kW energi ud - nok til at tænde 2.000 glødepærer.

Ud over at kontrollere opladnings- og afladningshastigheder styrer Power Electronics Module spændingsniveauer, motorens omdrejningstal (omdrejninger pr. Minut), drejningsmoment og regenerativt bremsesystem. Dette bremsesystem fanger den kinetiske energi, der normalt går tabt ved bremsning og overfører den tilbage til ESS. Effektiviteten og integrationen af ​​batteri, PEM og motorsystemer er mellem 85 og 95 procent, hvilket gør det muligt for motoren at slukke op til 185 kW strøm. Aluminiums varmeaflednings finner og en bagmonteret ventilationsport forhindrer krafttransistorer i at blive overophedet.

Roadster's opladningsport Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.

Du kan oplade Roadster på to forskellige måder. En elektriker kan installere en genopladningsstation i din garage. Dette 220-volt 70-amp udløb giver mulighed for en fuld genopladning på 3,5 timer fra et helt dødt batteri. Tesla ligner opladning af din bil til opladning af din mobiltelefon; Du kan tilslutte den om natten og have en fulladet bil om morgenen. Der er også et mobilsæt, der tillader genopladning ved enhver stikkontakt, uanset hvor du er. Hvor lang tid det tager at oplade ved hjælp af mobilsættet afhænger af den udgangskonfiguration, du bruger (110 volt eller 220 volt).

Selvom bilejere har kørt rundt i årtier med tankfulde flygtige, brandfarlige benzin i deres biler, har nogle pund af batterier bag hovedet nogle mennesker pause. Den nylige tilbagekaldelse af lithium-ion-batterier, der bruges i bærbare computere, har øget frygt. Tesla er gået langt for at sikre Roadsters energisystem. Først blev batterisystemet i vid udstrækning "katastrofetestet", hvilket involverede opvarmning af individuelle celler, indtil de brast i flammer. Hver celle er isoleret nok fra tilstødende celler til at forhindre nogen skade på dem. Hvis en celle overophedes, starter den ikke en kædereaktionseksplosion.

En række sensorer registrerer acceleration, deceleration, hældning, temperatur og røg. Hvis man fornemmer en unormal begivenhed, som et nedbrud, lukker den straks ned og frakobler elsystemet. Tilsvarende beskyttelse mod fejl og sensorer er en del af ladesystemet [ref].

Roadster-motoren. Billede © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes. Roadster har kun tre gear. Billede © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes. Roaster cockpiten. Billede © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.

Hjertet i Tesla Roadster er dens 3-fasede, 4-polede elektriske induktionsmotor, der vejer kun 70 pund. Teslas påstande og uafhængige test viser, at Roadster kan nå 60 km / h på cirka fire sekunder, og dens hastighed toppes et sted omkring 130 mph. Men Roadster's præstation handler ikke kun om hastighed og acceleration. De unikke egenskaber ved en elektrisk motor giver den en enorm fordel i forhold til en forbrændingsmotor med hensyn til drejningsmoment, kraft, der har tendens til at rotere eller vende ting, og magtbånd, række af driftshastigheder, under hvilke motoren fungerer effektivt. Roadster kan generere store mængder drejningsmoment, selv ved meget lavt omdrejningstal, og motoren kan altid vise sig store hestekræfter. Det kan nå over 13.000 o / min, hvilket meget få store forbrændingsmotorer kan gøre. Webstedet Tesla indeholder følgende: "Et favorit trick her på Tesla Motors er at invitere en passager med og bede ham om at tænde for radioen. I det nøjagtige øjeblik, vi beder, accelererer vi. Vores passager kan simpelthen ikke sidde fremad nok for at nå opkaldene "[ref].

Den slags motorrespons eliminerer behovet for en kompliceret transmission, så Roadster har kun tre gear - to fremadgående gear og et bagudstyr. Skift er manuelt, men der er ingen kobling. Det betyder også, at der ikke er nogen stalling eller "rykk", når du skifter mellem gear.

Tesla Roadster kan gå meget hurtigere end tidligere elbiler, men måske vigtigere er, at den kan gå meget længere. Roadsters estimerede rækkevidde er 250 miles på en enkelt opladning, mindst 100 miles mere end General Motors 'EV1, som kunne gå næsten 150 miles under optimale forhold.

Det meste af hypen omkring Roadster handler om dens status som et elektrisk køretøj. Men selvom tidligere elektriske biler havde en tendens til at være trange og manglende funktioner, ser Tesla Roadster ud og føles som en sportsbil. Ud over basics som opvarmede sæder, en stereo med CD-afspiller, ABS-bremser og dobbelt airbags, har Roadster et par unikke funktioner:

  • En unik PIN-kode til at starte bilen og forhindre hot-ledninger
  • En Homelink-transceiver, som du kan programmere til at styre radiofrekvenskontrollerede enheder såsom din community gate og garageport
  • Et dockstik til din iPod
  • Elektrisk styrede dørhåndtag (der er ingen mekanisk lås, hvilket gør det vanskeligere at bryde ind i bilen)

Da det er en cabriolet, kommer Roadster standard med en blød top. Valgmulighederne inkluderer en hård top samt funktioner som et fuldt læderinteriør og et satellitnavigationssystem.

Tekniske specifikationer
  • Acceleration: nul til 60 på cirka 4 sekunder
  • Dimensioner: 155,4 inches lang, 73,7 inches bred, 44,4 inches høj med en 92,6 tommer akselafstand
  • Vægt: 2500 pund (kan ændres på grund af sikkerhedsforskrifter)
  • Tophastighed: Over 130 mph
  • Område: 250 mil EPA-motorvej
  • Batterilevetid: Brugbar batterilevetid på over 100.000 miles
Image høflighed Sony Classics GM EV1

Tesla Roadster og Tesla-selskabet har en usædvanlig historie. Virksomheden har næsten ingen forbindelse til den traditionelle amerikanske bilindustri, og dens grundlægger havde ingen erfaring i bilindustrien, da han besluttede at skabe verdens første højtydende elbil. Martin Eberhard og hans forretningspartner Marc Tarpenning grundlagde en virksomhed baseret på en bærbar e-bog-læser. Eberhard, der er frustreret over mainstream-bilindustriens manglende evne til at skabe en effektiv elbil, der havde masse appel (han omtaler ofte tidlige elbiler som "strafbiler"), besluttede Eberhard selv at oprette en.

Tesla Roadster chassis er en stærkt modificeret version af Lotus Elise chassis. Image høflighed Group Lotus PLC Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes. Tesla Roadster chassis er en stærkt modificeret version af Lotus Elise chassis. Image høflighed Group Lotus PLC Image © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.

I stedet for at skabe en hel bil og alle dens systemer fra bunden, udnyttede Eberhard outsourcing, hvilket gjorde de forskellige elementer let at erhverve. Efter at have nettet 60 millioner dollars i investeringsfonde (inklusive over 30 millioner dollars fra Elon Musk, medstifter af PayPal), valgte det nye selskab et design fra England-baserede Lotus.

Partnerskabet Tesla-Lotus fungerer godt af flere grunde. Lotus 'Hethel, England-anlægget er velegnet til at producere biler i små løb. Dette gør det muligt for Tesla dybest set at fremstille biler, der skal bestilles, snarere end at bygge tusinder og bruge penge på at lagre overstokken. Tesla Roadster er også baseret på Lotus Elise - de ser overfladisk ens ud og har det samme grundlæggende chassis (skønt Roadster's chassis er stærkt modificeret) og andre dele. Dette tilføjede besparelserne. Mens de fleste af Roadster's dele og systemer, som stereoanlæg, bremser og batteriopladere er ude af hylden, sker den endelige samling på Lotus-faciliteter.

Tesla hævder, at Roadster tilbyder dobbelt så effektivitet som populære hybridbiler, mens den genererer en tredjedel af kuldioxid. Billede © 2006 Tesla Motors, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.

Er elbiler endelig det næste store ting?

Teslas forretningsplan anerkender, at innovativ teknologi ofte er meget dyre, og at de meget rige normalt er de første mennesker, der indfører den. Når priserne er faldet ned, kan teknologien flytte ned på markedet. Derfor er Teslas første bil en avanceret sportsbil, der kun er lavet i begrænset antal. Tesla har imidlertid sat sine synspunkter på en 2008-udgivelse af en fire-dørs elektrisk sedan (kodenavnet White Star). Roadster ser ud til at være en succes inden for sine begrænsede produktionsnumre - den første 100 begrænsede udgave "Signature Series" Roadsters er udsolgt, og den næste række af 100 er klar til forudbestillinger. En fuldt belastet Roadster koster $ 100.000 med en $ 75.000 udbetaling for at reservere en.

Elbiler vil sandsynligvis altid være dyrere end biler, der bruger forbrændingsmotorer. Besparelserne kommer, når du ser på dets brændstofomkostninger og miljøpåvirkningen. En elbil har nulemissioner og øger ikke forureningen. At køre en elbil en kilometer koster en brøkdel af, hvad det koster at køre en gasdrevet bil en kilometer. Kritikere påpeger med rette, at energien til at drive en elbil stadig kommer fra et sted - i dette tilfælde et kraftværk, der leverer energi til det elektriske net. At skifte energikilde fra olie til kul gør den ikke nødvendigvis renere.

Tesla og andre elbilsfortalere svarer, at elbiler er mere effektive af flere grunde. For det første er generering af kraft i et kraftværk, endda et kulkraftværk, mere effektiv og skaber mindre forurening end millioner af små forbrændingsmotorer, der skaber strømmen. Desuden kommer noget af vores elektricitet fra renere kraftværker som vandkraftværker, vindmølleparker og solceller.

I et interview med Wired.com hævdede Eberhard, at energien i en gallon benzin kunne køre en elbil 110 miles. Sammenlignet med de gennemsnitlige gaspriser og elpriser, kunne Roadster gå 150 miles for prisen på en gallon gas. Tesla rapporterer to gange effektiviteten af ​​selv de grønneste hybridbiler.

For meget mere information om Tesla Roadster, Tesla Motors, elbiler og relaterede emner, se linkene på næste side.

Nikola Tesla og EV1, hvor er du?

Eberhard opkaldte sit nye firma efter videnskabsmand, opfinder og ingeniør Nikola Tesla. Tesla udviklede trefasede elektriske motorer som den, der blev brugt i Tesla Roadster.

Relaterede artikler

  • Sådan fungerer elbiler
  • Sådan fungerer elektricitet
  • Sådan fungerer hybridbiler
  • Sådan fungerer benzin
  • Sådan fungerer gaspriser
  • Sådan fungerer hestekræfter
  • Sådan fungerer kraft, magt, drejningsmoment og energi
  • Sådan fungerer elektriske motorer
  • Hvad der forårsager lithium-ion bærbare batterier til at blive overophedet eller fyret op?

Flere gode links

  • Tesla Motors
  • Kablede nyheder: Batteridrevet bil ryger dig
  • UNSW School of Physics: Induktionsmotorer
  • EV World
  • "Hvem dræbte elbilen?" film site
  • Planet Green
  • TreeHugger.com

Kilder

  • Davis, Joshua. "Batteridrevet bil vil ryge dig." Wired News, 19. juli 2006. http://www.wired.com/news/wiredmag/0,71414-2.html?tw=wn_story_page_next2
  • "Elektrisk kørsel." http://blog.wired.com/teslacar/FF_162_tesla3_f.jpg
  • Tesla Motors http://www.teslamotors.com/engineering/how_it_works.php?js_enabled=1
  • Wald, Matthew L. "Nul til 60 på 4 sekunder, helt fra vendende batterier." New York Times, 19. juli 2006. http://www.nytimes.com/2006/07/19/business/19electric.html?ex=1158206400&en=dd66218d2c708a9d&ei=5070
  • "Tesla Roadster fotoalbum." http://blog.wired.com/teslacar/index.album?i=19



Endnu ingen kommentarer

De mest interessante artikler om hemmeligheder og opdagelser. Masser af nyttige oplysninger om alt
Artikler om videnskab, rum, teknologi, sundhed, miljø, kultur og historie. Forklare tusinder af emner, så du ved, hvordan alt fungerer