Γιατί ένα ηλεκτρικό όχημα είναι πιο αποδοτικό από ένα συμβατικό;

Εξ ορισμού ο ηλεκτροκινητήρας έχει τριπλάσια απόδοση από το θερμικό κινητήρα

Γιατί ένα ηλεκτρικό όχημα είναι πιο αποδοτικό από ένα συμβατικό;

Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης έχει φτάσει προ πολλού στα όρια της εξέλιξής του. Ο συντελεστής απόδοσης του είναι λίγο πάνω από το 30% και μπορεί να φτάσει το 40% λόγω υπερτροφοδότησης, υβριδικού συστήματος ή θερμοδυναμικού κύκλου. Αυτό σημαίνει ότι πληρώνεις 10 και παίρνεις 3 έως 4. Είναι δεδομένο πως ο θερμοδυναμικός κύκλος diesel είναι αποδοτικότερος του Otto (βενζίνη) και πως τα υβριδικά συστήματα χάρη στην ανάκτηση ενέργειας φτάνουν το 42% (Toyota Yaris).

Αυτό συμβαίνει λόγω της φύσης του θερμικού κινητήρα. Περιέχει ανάφλεξη, ημιτελή καύση, τριβές, καυσαέρια, μεταφορά θερμότητας. Όλα αυτά οδηγούν σε απώλειες και αυξημένο κόστος συντήρησης.

Ένα συμβατικό όχημα με θερμικό κινητήρα έχει πολύ μεγαλύτερο κόστος συντήρησης από το αντίστοιχο ηλεκτρικό. Οι κατασκευαστές κινητήρων τα γνωρίζουν άριστα όλα αυτά, εξ ου και κατευθύνθηκαν προς τον ηλεκτροκινητήρα. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα σε αντίθεση με ότι υποθέτουν οι περισσότεροι δεν είναι καινούργια ιδέα. Υπάρχουν για περισσότερα από 120 χρόνια και απορρίφθηκαν στο παρελθόν λόγω βάρους και πολυπλοκότητας. Τα χρόνια όμως περνούν και μαζί με τις τεχνολογικές λύσεις μεγαλώνουν και οι ανάγκες λόγω του υπερπληθυσμού αλλά και της υπέρμετρης συσσώρευσης ανθρώπων στις μεγαλουπόλεις. H ανάγκη να εκμεταλλευτούμε καλύτερα τη διαθέσιμη ενέργεια μας οδηγεί σε αναζήτηση ολοένα και πιο αποδοτικών λύσεων. Όπως η ηλεκτροκίνηση! Οι ηλεκτροκινητήρες δεν είναι κάτι νέο στη ζωή μας. Το ψυγείο, το πλυντήριο ρούχων, το πλυντήριο πιάτων, είναι τρεις συσκευές που συντροφεύουν την καθημερινότητά μας και στηρίζονται σε ηλεκτροκινητήρα.

Ο ηλεκτροκινητήρας έχει τριπλάσια απόδοση από τον θερμικό κινητήρα. Θεωρητικά η απόδοσή του είναι 1 αλλά στην πράξη λόγω αντιστάσεων υπάρχει μια απώλεια της τάξεως του 7% οπότε πέφτει περίπου στο 0,93. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα του ηλεκτροκινητήρα είναι η σταθερή ροπή που επιτρέπει στο όχημα να επιταχύνει σταθερά χωρίς κλιμάκωση της κατανάλωσης. Επιπλέον η αντιστροφή της χρήσης (γεννήτρια) συντελεί στην αύξηση της απόδοσης μέσω ανάκτησης ενέργειας όταν ο οδηγός δεν πατάει το γκάζι (ρολάρισμα, φρενάρισμα). Ο ηλεκτροκινητήρας είναι πολύ πιο απλός ως κατασκευή και έχει λιγότερα περιφερειακά συστήματα. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ότι λόγω σταθερής ροπής δε χρειάζεται μειωτήρα στροφών (κιβώτιο ταχυτήτων). Αυτό συνεπάγεται σημαντικό χαμηλότερο κόστος συντήρησης. Επιπλέον καθώς η ανάκτηση ενέργειας επιβραδύνει το αυτοκίνητο σε ποσοστό πάνω από 80% σε καθημερινή χρήση επιβαρύνεται λιγότερο και το σύστημα πέδησης.

Η απόδοση και του θερμικού κινητήρα και του ηλεκτροκινητήρα επηρεάζεται από τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Ο θερμικός κινητήρας χάνει σε απόδοση στη ζέστη, ο ηλεκτροκινητήρας στο κρύο. Αυτό συμβαίνει γιατί η χαμηλή θερμοκρασία αδειάζει πιο γρήγορα τη μπαταρία καθώς επιβραδύνονται οι χημικές αντιδράσεις στο εσωτερικό της. Αντίστοιχα ένας ανεφοδιασμός τεπόζιτου μπορεί να έχει απώλεια μέχρι 7% λόγω αναθυμιάσεων ένα καυτό καλοκαιρινό απομεσήμερο. Τα σύγχρονα συστήματα θέρμανσης/ψύξης, όπως η αντλία θερμότητας και οι ηλεκτρικές αντιστάσεις στα καθίσματα, βοηθούν τα ηλεκτρικά οχήματα να εξοικονομούν ενέργεια από την διατήρηση της θερμοκρασίας στην καμπίνα των επιβατών.

Τα αυτοκίνητα που έχουν σχεδιαστεί εξαρχής για ηλεκτρικά έχουν όλο το πάτωμα μπαταρία έτσι επιτυγχάνουν χαμηλό κέντρο βάρους και ιδανική κατανομή βάρους με αποτέλεσμα την μικρότερη φθορά των ελαστικών. Οπότε πιο εύκολα μπορούν να συνδυαστούν με ελαστικά χαμηλής αντίστασης κύλισης που επιτυγχάνουν λιγότερες τριβές άρα λιγότερη κατανάλωση. Ως αποτέλεσμα όλων των ανωτέρω η κατανάλωση ενός ηλεκτρικού οικογενειακού SUV σε πραγματικές συνθήκες είναι περίπου 20kwh/100km. Με θερμοδυναμικό ισοδύναμο του 1lt καυσίμου τις 9kwh εύκολα καταλαβαίνει κανείς πως απαιτούνται περίπου 2,22lt/100km. Δεν υπάρχει τόσο αποδοτικό συμβατικό όχημα.

Διαβάστε περισσότερα για το θέμα της Ηλεκτροκίνησης στο αφιέρωμα ELECTRIC DRIVING by MONONEWS