Autot

Markkinoilla on myös poikkeuksia.

Valtaosassa nykyaikaisista sähköautoista ei ole perinteistä vaihteistoa, vaan voimansiirto perustuu yhteen kiinteään välityssuhteeseen. Tämä poikkeaa selvästi polttomoottoriautoista, joissa vaihteisto on välttämätön osa auton toimintaa. Ero johtuu ennen kaikkea sähkömoottorin ominaisuuksista.

Polttomoottori ei kykene tuottamaan riittävästi vääntöä tyhjäkäynnillä, minkä vuoksi auto ei lähde liikkeelle ilman moottorin kierrosluvun nostamista. Moottorin käyttökelpoinen kierrosalue on rajallinen, ja ilman vaihteistoa auton nopeus jäisi hyvin alhaiseksi. Vaihteiston tehtävänä on sovittaa moottorin tuottama teho ja vääntö eri ajotilanteisiin.

Sähkömoottorin ominaisuudet tekevät vaihteistosta useimmiten tarpeettoman. Sähkömoottori tuottaa suuren väännön heti nollakierroksilta lähtien, joten liikkeellelähtö ei vaadi väännön moninkertaistamista. Lisäksi sähkömoottorin kierrosalue on erittäin laaja, usein jopa 20 000 kierrosta minuutissa, ja vääntö pysyy käyttökelpoisena koko tämän alueen ajan. Tämä mahdollistaa sekä ripeän kiihtyvyyden että korkean huippunopeuden yhdellä ainoalla välityssuhteella.

Sähköautojen huippunopeus on useimmiten rajoitettu ohjelmallisesti. Rajoitus ei johdu vaihteiston puutteesta, vaan akun rajallisesta energiatiheydestä verrattuna nestemäisiin polttoaineisiin. Sähkömoottorin kierrosalue riittäisi teknisesti huomattavasti suurempiinkin nopeuksiin.

Jos sähköauton sähkömoottori tuottaa 430 newtonmetriä vääntöä nollakierroksilta 5 000 kierrokseen asti, tämä tarkoittaa, että pyörille välittyvä vääntö on lähes 4800 newtonmetriä. Se selittää sähköautojen erinomaisen kiihtyvyyden erityisesti kaupunkiajossa.

Jos sähköauton huippunopeus on noin 190 kilometriä tunnissa, moottori pyörii noin 16 500 kierrosta minuutissa. Moottoritienopeudessa 130 kilometriä tunnissa kierrosluku on noin 11 300 kierrosta minuutissa. Nämä luvut osoittavat, että sähkömoottorin kierrosalue kattaa kaikki tavanomaiset ajotilanteet ilman tarvetta useammille vaihteille.

Markkinoilla on myös poikkeuksia. Esimerkiksi Porsche Taycanissa (kuvassa) ja Audi e-tron GT:ssä on käytetty takamoottorissa kaksivaihteista vaihteistoa. Ratkaisun tarkoituksena on yhdistää erittäin nopea kiihtyvyys matalissa nopeuksissa ja parempi hyötysuhde korkeammissa nopeuksissa. Suuremmilla nopeuksilla pidempi välityssuhde alentaa moottorin kierroslukua, parantaa energiatehokkuutta ja mahdollistaa korkeamman huippunopeuden.

Kaksivaihteisten vaihteistojen yleistymistä rajoittavat kuitenkin tekniset ja taloudelliset haasteet. Sähkömoottorin tuottama välitön ja suuri vääntö asettaa vaihteistolle huomattavia vaatimuksia kestävyyden suhteen. Rakenteet ovat monimutkaisia ja kalliita, minkä vuoksi ratkaisu on toistaiseksi perusteltu lähinnä tehokkaissa ja hintavissa suorituskykymalleissa.

Lähde

Kuva: Porsche

Hei! Luitko jo tämän?

Onko seuraava iPhone jo ylitsepääsemättömän kallis?