Get best of the week

Kotak-kotak Tesla. Dua opsi untuk tata letak drive tiga motor



Elon Musk berjanji untuk menyediakan versi 3-motor dari konfigurasi untuk Model S, X, Roadster dan Cybertruck, tetapi belum mengatakan bagaimana tampilannya. Secara teori, ada 2 opsi untuk perangkat yang mungkin, dan saya mengusulkan untuk mempertimbangkannya.

Opsi nomor 1




Opsi pertama adalah sirkuit di mana dua motor listrik di bagian belakang tidak memiliki komunikasi mekanik satu sama lain. Tidak ada diferensial di gandar belakang, dan perannya dimainkan oleh motor listrik, mengubah kecepatan pada roda penggerak secara terprogram.

Pengaturan motor listrik ini memungkinkan Anda untuk menerapkan fungsi kontrol dari vektor dorong roda. Ini berarti bahwa selain mendistribusikan kembali putaran roda secara bergantian, motor listrik dapat "mengarahkan" vektor dorong kendaraan listrik di sepanjang jalur yang diinginkan dengan mempercepat roda individu.

Banyak perusahaan sekarang terlibat dalam pengembangan penggerak listrik dengan "vektorisasi" roda, tetapi ada beberapa contoh kendaraan listrik tiga mesin dengan sumbu "vektor" belakang dua mesin.

Salah satu contoh Tesla yang paling cocok ... adalah Magna E1.



Prototipe E1 yang diperkenalkan pada 2017 dibuat untuk menunjukkan kemampuan penggerak roda belakang yang terpisah.

Mobil listrik ini adalah Tesla S biasa, tetapi dengan drive yang tidak biasa.

Magna memasang 3 mesin di mobil, yang masing-masing menghasilkan 188 liter. dengan. yang tentu saja lebih kecil dari Tesla Model S P100D, dan pada awalnya mungkin tampak seperti kemunduran pada mobil listrik. Memang, tenaganya kurang, yang memengaruhi area langsung akselerasi, tetapi berkat "vektorisasi" roda belakang, mobil ini menjadi lebih stabil di tikungan, yang memungkinkan Anda mengemudi dengan penurunan minimum dinamika.


Pada 2018, Magna kembali memperkenalkan mobil listrik yang sama, memberinya nama etelligentDrive. Tujuan dari menciptakan sistem ini adalah untuk menawarkannya untuk pemasangan kepada produsen mobil kecil yang ingin mengurangi biaya pengembangan kendaraan listrik mereka sendiri.

Magna berspesialisasi dalam menciptakan komponen dan berbagai sistem untuk produsen mobil dan tidak berencana untuk memproduksi mobil listriknya sendiri.

Pertanyaan utama dan mungkin yang paling menarik untuk drive ini adalah harga.

Di sini, sejauh ini Anda hanya dapat fokus pada contoh drive listrik "vektor" 3-motor untuk reli lintas negara E.




Dengan demikian, STARD berencana untuk memasok set drive ini dengan harga € 194.000 untuk reli 2020. Drive

listrik, seperti dalam kasus Magna, akan terdiri dari 3 motor, di mana ada satu motor di gandar depan dan dua di belakang. Perbedaan kekuatan dan pengaturan internal kit.

Daya - 450 kW (1100 Nm), dan di bagian belakang terdapat 2 motor listrik, 2 inverter, 2 gearbox planetary dan paket pendingin lengkap untuk sistem Entrire dalam satu rumah aluminium cor kompak.

Performa mobil balap listrik STARD akan mengesankan ketika Anda mempertimbangkan bahwa dalam hal torsi powertrain mampu memperoleh maksimum 0 hingga 90% dalam waktu sekitar 32 milidetik, dan motor listrik memberikan hingga 14.000 rpm.

Selain Magna dan STARD 3, motor diuji dalam BMW dan Audi.

Di BMW, sebuah prototipe dibuat berdasarkan Seri 5 untuk menguji seperangkat tiga mesin Power BEV. Untuk menyalakan drive listrik, baterai 45 kW h dipasang di mesin.



Pembangkit listrik Power BEV memiliki daya maksimum 530 kW (720 hp) dan sekitar 1150 N⋅m, yang memungkinkan mobil berakselerasi hingga 100 km / jam dalam 2,8 detik.



Audi telah membangun konsep tiga mesin PB18 e-tron untuk pengujian , dan tahun ini ia berencana untuk merilis mobil ini dalam seri terbatas.
Ketika menggambarkan drive terpisah "satu motor - satu roda", jarang ketika Anda menemukan menyebutkan kelemahan dari sirkuit ini.

Di Porsche Engineering, saat menguji prototipe 4-motor, ada beberapa kekurangan.

  • ternyata keuntungan besar dari motor listrik adalah waktu reaksi yang cepat, kadang-kadang dapat menyebabkan efek samping yang tidak diinginkan (getaran).
  • mungkin saja motor individu tidak dapat mentransmisikan daya yang tersedia, dan perlu untuk mengurangi angka ini untuk mesin kedua berpasangan.

Mungkin itu sebabnya sirkuit dengan 3 motor kini telah dikembangkan, yang mengurangi pengaruh dari dua kelemahan ini hingga setengahnya ... tetapi juga mengurangi manfaat potensial dari penggerak vektor.

Opsi nomor 2




Opsi kedua adalah skema di mana dua motor listrik di bagian belakang bekerja melalui diferensial dalam mode yang berbeda (secara berurutan atau paralel).

Contoh pertama dari drive tersebut adalah proyek ESKAM (Modul Elektrische SKalierbare Achsantriebs).



Proyek ESKAM (jembatan berskala listrik, Elektrische SKalierbare AchsantriebsModule) di Jerman didanai oleh Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federal Jerman (BMBF) dan diimplementasikan bersama oleh 11 mitra (Ebm Erich Büchele Maschinenbau GmbH; Universitas Teknik Düsseldorf, Listrik dan Mesin Listrik; Groschvpog AG; Automotive Group GmbH; Universitas Aalen Sains Terapan, Teknik Umum; Pabrik Metalurgi Wilhelm Funke GmbH & Co KG; REFU Elektronik GmbH; Salzgitter Hydroforming GmbH & Co KG; Universitas Stuttgart, Institut Power Electronics dan Drive Listrik (ILEA); Wilhelm Vogel GmbH Antriebstechnik ; dan Institut Fraunhofer untuk Alat Alat Mesin dan Teknologi Cetak (IWU).

Tujuan dari proyek ini adalah membatasi bobot drive hingga 100 kg. Untuk melakukan ini, perlu menghubungkan beberapa motor listrik berkecepatan tinggi dengan gearbox yang sesuai dan menggabungkan mereka dalam rumah umum - dengan kata lain, mengurangi ukuran drive menggunakan apa yang disebut mesin elektronik berkecepatan tinggi. Untuk mengatasi masalah ini, motor listrik tanpa logam tanah jarang digunakan.



Contoh penskalaan drive listrik ESKAM. Untuk menjaga biaya produksi tetap rendah, teknologi yang digunakan harus sama-sama cocok untuk seri kecil dan besar.

Prototipe pertama dibuat pada tahun 2016.

Secara struktural, solusinya terlihat seperti simbiosis dari dua motor listrik dengan gearbox dan elektronik daya di perumahan umum. Ini meningkatkan efisiensi dan produktivitas energi, dan juga mengurangi bobot dan biaya penggerak. Penggunaan motor listrik yang berputar cepat dalam kombinasi dengan transmisi yang sesuai juga membantu mengurangi bobot dan volume sistem. Casing untuk mengintegrasikan seluruh drive dibuat dalam versi tuang yang ringan dari magnesium, yang memenuhi persyaratan khusus untuk pendinginan atau beban termal komponen drive. Modul penggerak empat roda untuk gandar depan dan / atau belakang terdiri dari dua motor listrik berpendingin oli dengan roda gigi dan elektronik. Dengan output 2 x 35 kW, ia memberikan torsi maksimum hingga 2 x 55 Nm pada kecepatan 6.700 rpm. Berkat gearbox dengan rasio gigi i:= 19 setiap roda penggerak dapat mencapai lebih dari 1000 Nm. “Tetapi juga dimungkinkan untuk menggunakan modul penggerak dalam serangkaian kecil kendaraan baru, misalnya, di kendaraan perkotaan atau, seperti yang direncanakan, pada kendaraan perkotaan tugas menengah yang dapat mengirimkan hingga 1,5 ton barang dengan pengiriman.

Kecepatan pengenal mesin yang digunakan adalah dari 10.000 hingga 20.000 rpm. Dicekik oleh elektronik, mesin ini mencapai daya maksimum 35 kW pada kecepatan hingga 20.000 rpm. Karena daya maksimum untuk siklus mengemudi dalam kisaran kecepatan atas (> 17.000 rpm) tidak lagi sepenuhnya diperlukan, desain elektronik ini mengasumsikan bahwa daya maksimum dapat dikurangi dari 35 kW menjadi 29 kW. Dengan komponen yang dimodifikasi dalam elektronik, daya maksimum tidak hanya dapat dijaga konstan, tetapi dapat ditingkatkan bahkan hingga 54 kW. Modul sumbu memiliki banyak keunggulan, seperti kepadatan daya tinggi dan torsi sangat tinggi. Untuk pengemudi, ini berarti akselerasi yang sangat cepat.Sementara sebagian besar motor listrik memiliki kecepatan sekitar 10.000 hingga 15.000 rpm, mesin ESKAM (dari Groschopp) memiliki kecepatan 20.000 rpm dengan torsi maksimum 45 N · m (33 lb-ft) dan 32 kW (43 jam)

Untuk menghemat energi, Groschopp berencana untuk menambah jumlah zat besi aktif yang digunakan dari 150 menjadi 250 mm. "Ini sesuai dengan peningkatan produktivitas hingga 50 persen," tegas Wolfgang Pflug. "Namun, untuk mentransfer daya ekstra ini ke roda, amplifikasi diperlukan di gearbox dan elektronik."

Penggerak listrik ESKAM menggunakan motor sinkron berkecepatan tinggi dengan eksitasi listrik dan pergantian elektronik dengan rotor sangkar-tupai (EEEK).

Biaya produksi untuk modul final drive akan mulai dari 1.000 hingga 2.000 euro, yang jauh lebih rendah daripada harga rata-rata saat ini yang melebihi 5.000 euro. Dengan komponen umum di pasar, anggaran biaya tetap sangat kecil sehingga biaya produksi seluruh sumbu untuk produksi serial 10.000 unit akan secara signifikan kurang dari 3.000 euro.

Produsen potensial berikutnya dari drive listrik "ganda" adalah Gravitron.

Perusahaan ini telah mengembangkan 3 prototipe dari drive tersebut.







Ada "mesin kembar" listrik amatir.


Seperti dalam versi pertama, selain proyek dan prototipe, pada tahun 2020 akan ada contoh nyata kendaraan listrik yang diproduksi secara massal dengan 2 motor pada satu sumbu.

Mobil listrik sport pertama dari Aston Martin - Rapide E, memiliki sejarah pengembangan yang panjang dan dalam rencana awal adalah memiliki motor listrik yang terpisah dengan "vektorisasi saat ini", tetapi karena berbagai alasan ini tidak terjadi.



Alih-alih drive listrik yang terpisah, dua motor listrik sinkron dengan total output 612 hp dipasang di Rapide E. dan 950 Nm pada gandar belakang, yang bekerja melalui deret diferensial.
, , , .
Analogi lebih lanjut dengan Tesla tidak berakhir di situ.

Jadi pengembang bangga dengan elastisitas penggerak listrik: dari 50 hingga 70 mph (80-113 km / jam), mobil listrik berakselerasi hanya dalam satu setengah detik.

Bagaimana Anda bisa tidak mengingat Topeng dengan janjinya untuk akselerasi super berkat Plaid?

Dan juga di Aston Martin mereka berjanji bahwa Rapide E akan dapat menyerbu satu putaran Nurburgring dalam mode tempur, sambil mempertahankan kinerja sistem kelistrikan, yang agak mengingatkan pada masalah utama olahraga Tesla di jalur yang sama karena terlalu panas dari penggerak listrik.

Ada kebenaran dan perbedaan utama - sirkulasi maksimum Rapide E hanya akan menjadi 155 mobil, dan ini sebagian besar disebabkan oleh keengganan perusahaan untuk mengembangkan proyek ini lebih lanjut, karena memiliki kelemahan utama dalam bentuk pangkalan untuk mobil listrik, bodi mobil bensin sulit untuk mengoptimalkan lokasi unit utama. Lebih mudah untuk membuat platform electromobile penuh untuk tujuan ini.

Tetapi untuk Tesla, kemungkinan besar tidak ada masalah dengan menginstal mesin ketiga ketika menggunakan analog dari drive Rapide E, dan karena itu muncul pertanyaan logis - “apakah Musk akan mengambil risiko dengan penggerak roda terpisah sesuai opsi No. 1, jika itu memberikan penanganan yang lebih baik dan bukan akselerasi (saat bahwa dalam Tesla hanya untuk pengelolaan yang lebih baik mereka mengembangkan paket SpaceX?).

Atau ia akan mengambil opsi No. 2 untuk akselerasi yang lebih baik, memecahkan masalah overheating motor listrik, dan meningkatkan keandalan drive (kegagalan satu mesin bukan kegagalan seluruh drive). Dan di sini, tentu saja, penting untuk diingat bahwa orang pertama yang menerapkan penggerak dengan vektorisasi - Nissan, tidak membuat mobil listrik tunggal dengan penggerak seperti itu untuk dijual, tetapi pada tahun 2020 menunjukkan sistem penggerak listrik dengan vektorisasi tanpa penggerak terpisah ( e-4ORCE ).

PS - Mobil dengan ICE juga memiliki opsi untuk mengemudi roda dengan mesin sesuai dengan pilihan pertama dan kedua.

More articles:


All Articles