چرا خودروهای الکتریکی این قدر سریع هستند؟

خودروهای الکتریکی سریع هستند. تست ها نشان داده است که چندین خودروی برقی رایج می‌توانند در کمتر از 5 ثانیه به سرعت 100 کیلومتر در ساعت برسند. از 16 وسیله نقلیه ای که در دهه گذشته توسط وب سایت «خودرو و راننده» آزمایش شده و توانسته اند در کمتر از 3 ثانیه به سرعت 100 کیلومتر در ساعت برسند 3 مورد از آنها الکتریکی بوده اند.

اما سوال این است که چرا این خودروهای الکتریکی جدید این قدر سریع هستند؟ این مساله به تفاوت های اساسی میان موتورهای الکتریکی و موتورهای احتراق داخلی برمی گردد. وقتی نوبت به ارائه اوج قدرت خروجی می‌شود، موتورهای بنزینی به طرز شگفت‌آوری بهانه گیر هستند و حداکثر اسب بخار و گشتاور بسیار کمتری نسبت به موتورهای الکتریکی تحویل می دهند.

همچنین برای اینکه یک موتور درون سوز بتواند قدرت بیشتری را به چرخ‌های متحرک منتقل کند، به کمک یک گیربکس نیاز دارد تا سرعت‌های مختلف را با قدرتمندترین محدوده کاری موتور مطابقت دهد. این روزها خودروهای بنزینی 6 تا 10 دنده در جعبه دنده خود دارند. با وجود این، در رسیدن موتور از حالت دور آرام به دور موتور 2000 دور در دقیقه یا بیشتر قدری تاخیر وجود دارد و این تاخیر در موتورهای توربوشارژ کم حجم تر که به طور فزاینده ای در خودروهای امروزی استفاده می شوند، نسبت به خودروهای با موتور تنفس طبیعی حجیم تر، بسیار بیشتر به چشم می آید.

گشتاور زیاد و تقریبا آنی

فرض کنید خودرویی داشتید که منحنی گشتاوری تقریباً مسطح داشت و حداکثر خروجی را تقریبا در دور صفر و بدون نیاز به گیربکس در اختیارتان قرار می داد؟ این ویژگی می توانست بسیاری از کاستی های عملکرد مرتبط با موتورهای گازی و دیزلی را برطرف کند، درست است؟

چنین خودروهای معجزه آسایی در حال حاضر وجود دارند: خودروهایی که از موتورهای الکتریکی تغذیه می کنند. یک موتور الکتریکی که از نظر ابعاد در مقایسه با یک موتور احتراق داخلی (چه گازی چه دیزلی) کوچک تر است، می‌تواند گشتاور به نسبت بیشتری ارائه دهد. خودروهای برقی از مزایای دیگری نیز بهره می برند؛ برای مثال داشتن کابین های بلندتر و جادارتر از خودروهای بنزینی با اندازه و قدرت یکسان، که این امکان را از طریق جدا کردن اجزای اصلی پیشرانه، یعنی مثلا قرار دادن دو موتور مجزا در دو محور و یا قرار دادن باتری ها در زیر کف کابین به دست می آورند.

مزیت ذاتی خودروهای الکتریکی در دسترسی به حداکثر گشتاور از حالت سکون، دلیل اصلی سریع بودن بسیاری از آنها است. یک دلیل دیگر این است که موتورهای جلو و عقب آن‌ها قدرت را به هر چهار لاستیک منتقل می کنند. این کشش اضافی آنها را قادر می سازد تا نیروی بیشتری را نسبت به حالتی که تنها دو چرخ محرک وجود دارد به کف آسفالت منتقل کنند و از حالت سکون به چابکی و با حداقل چرخش درجای چرخ شروع به حرکت کنند. البته بسیاری از سریع‌ترین خودروهای موتور بنزینی نیز عمدتا به همین دلیل از سیستم چهار چرخ متحرک استفاده می‌کنند.

وسایل نقلیه الکتریکی همچنین در هنگام کاهش سرعت نیز به طرز چشمگیری سریع هستند و نیازی به اتلاف زمان برای کاهش چند دنده در آنها وجود ندارد. با این حال، نبود دنده در خودروهای برقی باعث می شود که شتاب کمتری در سرعت های خیلی بالا (مثلاً 240 کیلومتر در ساعت) و همچنین حداکثر سرعت بسیار کمتری از ابرخودروی های موتور بنزینی رقیب خود داشته باشند.

باتری بیشتر، قدرت بیشتر

موتورهای الکتریکی ساده و بادوام هستند و قطعات متحرک بسیار کمتری نسبت به موتورهای احتراقی دارند. عامل محدود کننده قدرت در این نوع موتور ها نه خود آنها که غلب ظرفیت باتری مورد استفاده در آنها است. برای سالم نگه داشتن باتری ها باید میزان نیرویی که موتور از باتری مطالبه می کند، متناسب با ظرفیت انرژی آن باشد؛ به این معنی که پیشرانه نمی تواند همه انرژی باتری را به یکباره بخواهد.

به همین دلیل، در دو مدل خودروی الکتریکی یکسان که دقیقاً توسط یک موتور تغذیه می‌شوند، مدلی که پکیج باتری بزرگ‌تری را در اختیار دارد، خروجی بالاتری را ارائه می کند.

راندمان، برد پیمایش و قدرت بالاتر

خودروهای برقی انرژی را بسیار موثرتر از خودروهای بنزینی مصرف می کنند. یک خودروی برقی با باتری 70.0 کیلووات ساعتی را در نظر بگیرید که با یک بار شارژ کامل، بسته به سرعت شما، می تواند حدود 400 کیلومتر را طی کند. این 70.0 کیلووات ساعت انرژی معادل مصرف تقریباً 7 تا 8 لیتر بنزین است که در یک خودروی فوق العاده کارآمد، طی کردن 160 کیلومتر مسافت را برای شما به ارمغان می آورد. بنابراین در این مثال برای پیمودن مسافتی مشابه با خودروی الکتریکی حدود 19 لیتر بنزین نیاز است، چرا که حدود سه چهارم سوخت به شکل گرما و صدا هدر می‌رود و تنها حدود ۲۵ درصد آن به چرخ‌ها می‌رسد.

در نهایت، این نکته هم وجود دارد که شتاب خودروهای برقی معمولاً سریع‌تر از آنچه که هست حس می شود و این موضوع دقیقاً به خاطر اعمال حداکثر گشتاور تقریبا آنی آنها است. قوی ترین خودروهای برقی می توانند از این گشتاور فوری استفاده کنند تا به قدری سریع شتاب بگیرند که تلفن همراهی را که روی داشبورد نشسته است به صندلی عقب پرتاب کنند.