Ecco come una Tesla può accelerare così velocemente?

Tesla sta costantemente aprendo nuovi orizzonti nel mondo delle auto elettriche. La nuova Roadster viene pubblicizzata come l’auto più veloce di sempre, essendo in grado di accelerare da 0 a 60 in soli 1,9 secondi.

Come può una tesla accelerare così velocemente? Ci sono dieci fattori principali che aiutano una Tesla ad accelerare più rapidamente di molti veicoli a combustione interna.

• Accensione istantanea
• Doppio motore
• Coppia da zero RPM
• Incredibile potenza
• Controllo della trazione
• Nessun cambio
• Baricentro estremamente basso
• Hardware di alta qualità
• Software di alta qualità

Sebbene alcuni veicoli a combustione interna abbiano alcune di queste qualità, non possono ancora accelerare velocemente come una Tesla, anche se si avvicinano ragionevolmente.

Le Tesla sono veicoli molto veloci, ma non sono così veloci. Ciò significa che mentre non hanno una velocità massima molto elevata, hanno un’incredibile quantità di accelerazione.

Motor Trend ha misurato tesla che colpiscono 60 miglia all’ora in 2,6 secondi, mentre sono tenute a sole 155 miglia all’ora, come lo sono molte altre auto, quelle di Mercedes-Benz, BMW e Audi. Questo può sembrare un’alta velocità massima, ma l’Henessey Venom GT può andare a 115 miglia all’ora su quello. Non inerested nel fare i conti? – questo è 270 mph.

Tuttavia, 155 mph è veloce, e da 0 a 60 in 2,6 – beh, anche questo è veloce. In che modo Tesla è in grado di raggiungere tali velocità?

Elettricità

L’uso dell’elettricità al posto del carburante fisico accelera il processo di immissione di energia ai pistoni. Il processo di ottenere elettroni da una batteria a un motore elettrico è molto più veloce che ottenere il carburante da un serbatoio di gas al pistone.

Questo perché gli elettroni possono viaggiare molto più rapidamente lungo un filo rispetto al carburante quando scende lungo una linea del carburante. Anche gli elettroni vanno immediatamente nel luogo in cui sono necessari, mentre il carburante deve passare attraverso una pompa del carburante e poi in un iniettore di carburante dove viene spruzzato in un pistone che si accende.

Mentre l’auto è al minimo, c’è già carburante che viene iniettato nella linea del carburante, nella pompa del gas, nell’iniettore del carburante e quindi si accende nel pistone. Molto più di questo carburante viene utilizzato quando si inizia ad accelerare.

Motori elettrici

I motori elettrici sono in grado di produrre la massima coppia per i loro veicoli. Secondo Diffen, “La coppia è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno a un asse”. A rotazioni zero al minuto, questo motore continua a dare la stessa quantità di coppia a quasi tutti i livelli di giri.

I motori a combustione interna hanno coppie molto più basse all’inizio e alla fine delle rispettive curve di coppia. Hanno raggiunto i loro alti livelli di coppia nel mezzo della curva. Quando si inizia in marcia bassa, l’auto deve essere spostata rapidamente verso l’alto poiché la velocità aumenta per essere simile alla coppia erogata e alla velocità dell’auto.

Due motori elettrici

Tesla utilizza due motori elettrici che funzionano con rapporti di trasmissione diversi, uno per le ruote anteriori e uno per la parte posteriore. Senza contare gli sport da corsa, molti motori a combustione interna hanno un solo motore.

Quando hai due motori, le ruote avranno più coppia e questo consente un’accelerazione più considerevole. Questa combinazione consente anche miscele più efficienti delle ruote a diverse velocità. Questo è molto simile ai vari ingranaggi per veicoli a combustione interna.

Questo è il punto in cui ancora una volta vedi la differenza tra rapidità e velocità. La coppia sarà sempre costante, mentre la resistenza dell’aria richiederà una maggiore potenza per mantenere questa accelerazione a causa della resistenza dell’aria.

Il cubo di velocità aumenta la resistenza dell’aria e diventa molto più difficile per l’auto spingere tutta questa aria da parte e continuare ad aumentare la sua velocità.

Con due motori, la Tesla è molto più brava a spingere l’aria fuori mano e a velocità più elevate rispetto ai singoli motori.

Questo tocca solo la superficie di cavalli e coppia: se sei interessato a maggiori informazioni su di loro, dai un’occhiata a questo articolo: Potenza vs Coppia.

Cavallo vapore

La potenza totale che viene erogata da queste due motopompe è di 762. Tieni presente che le berline di lusso ne usano meno di 650. Questa potenza è parte integrante quando si aumenta la velocità man mano che la resistenza dell’aria aumenta.

Tutto questo potere è immediato. Quando guidi una Tesla, non devi aspettare che gli RPM aumentino. Se stai guidando un’auto con un motore a combustione interna, devi aspettare che il motore accumuli gradualmente i suoi giri per raggiungere il loro picco perché puoi passare alla marcia successiva.

Trazione integrale

Quando un veicolo ha la trazione integrale, ha tutta la sua coppia disponibile per le sue quattro patch di contatto appiccicose che toccano il suolo rispetto alle solite due. Ciò significa che possono portare il doppio della forza a terra senza che le gomme girino affatto.

Potresti aver notato che le muscle car tendono ad avere grandi ruote posteriori . Lo stesso vale per i dragster di carburante, che hanno ruote posteriori gigantiche e molto più piccole sulla parte anteriore. Entrambi lo fanno per aumentare l’area della patch di contatto.

Controllo della trazione

Le caratteristiche di coppia dei veicoli con motori elettrici possono essere controllate molto più facilmente di quelli con motori a combustione interna.

La quantità di coppia erogata ai pneumatici cambia costantemente con i motori a combustione interna e ogni cambio di marcia o cambio di velocità renderà questo cambiamento più evidente.

I motori elettrici danno ai tuoi pneumatici la stessa quantità di coppia, indipendentemente dalla velocità, e non hanno nemmeno i cambi in modo da poter saltare i picchi che derivano da questo cambio.

L’accelerazione è istantanea a causa degli elettroni. Questi elettroni arrivano al motore in un’incredibile quantità di tempo e la quantità variabile di elettricità richiesta è molto più accurata del gas.

Quando si modifica la quantità di gas richiesta, è necessario fare in modo che la pompa di benzina configuri la sua velocità di pompaggio. Anche gli iniettori di carburante devono essere coordinati per portare la corretta miscela aria-carburante nel pistone. Infine, questo deve essere fatto con i tempi di accensione per funzionare correttamente.

Confronta questo complicato processo con il flusso di ioni e non è un problema quale sia più veloce ed efficiente. Mentre i sensori di rilevamento dello slittamento delle ruote sono gli stessi, le Tesla possono reagire molto più rapidamente delle auto a combustione interna.

Nessun ingranaggio

Non c’è assolutamente bisogno di cambiare perché non hai marce. I motori a combustione interna devono cambiare più volte solo per arrivare a 60 MPH. Tieni presente che ogni volta che questi veicoli cambiano, c’è un breve periodo di tempo in cui le marce non sono attive e non stai accelerando.

Non puoi eliminare il cambio in questi tipi di veicoli perché li mantiene nella loro parte migliore della fascia di potenza. Tesla e altre auto elettriche non hanno bisogno di cambiare perché accelerano sempre il più velocemente possibile.

Baricentro basso

Le Tesla sono molto pesanti, ma mettono il loro peso nei posti corretti per abbassare il loro centro di gravità. Una delle parti più pesanti dell’auto è il pacco batterie, che è distribuito abbastanza equamente nella parte anteriore dell’asse posteriore dell’auto e un po ‘al di sotto del livello dell’asse.

Ciò significa che l’auto spingerà verso il basso su tutti i suoi contatti allo stesso modo, e tutta la forza sulle ruote posteriori rispetto a quelle anteriori cambia molto meno in accelerazione e sotto le auto in cui il baricentro è più alto.

I motori elettrici sono anche molto più piccoli dei motori a gas e sono fissati molto più vicino agli assi. In confronto, i motori a combustione interna e i loro serbatoi di gas sono montati molto più in alto sull’auto, sopra l’asse.

Ciò fa sì che venga generata molta forza sulle ruote posteriori quando inizia ad accelerare, molto più di quanto produca una Tesla. In curva e in decelerazione, la forza rimarrà bilanciata per una Tesla, mentre questo non è il caso delle auto con motori a combustione interna.

Segreti hardware

Tesla ha aggiunto molte modifiche all’hardware delle loro auto che consentono loro di superare la maggior parte delle auto alimentate a gas.

Una di queste modifiche è il controller di potenza, che aggiunge alcuni micro fusibili freddi al trasferimento di potenza tra la batteria e il motore. Ciò consente loro di spingere molta più elettricità dalla batteria al motore.

Pensa a questo come all’aggiunta di un tubo del gas più spesso tra il motore di un’auto a combustione interna e il serbatoio del gas. Le aree che hanno più bisogno di carburante lo otterranno il più velocemente.

Tesla ha aggiornato il contattore del pacco principale, che è un grande interruttore controllato da elettromagneti che operano sotto il controllo del software. Leghe ad alta tecnologia come l’acciaio e le superleghe Inconel sono utilizzate per consentire al pacco di resistere all’elevato amperaggio e calore.

In sostanza, hanno preso un componente che era abbastanza limitato e lo hanno migliorato per spingere gli elettroni molto più velocemente. Quindi il componente stesso è stato aggiornato per gestire meglio il calore senza sciogliersi.

Segreti del software

Le versioni del software escono continuamente poiché continuano a innovare il controller di potenza con configurazioni minori nei parametri. Chiunque acquisti una Tesla può beneficiare di questi aggiornamenti quasi immediatamente.

Il più veloce di sempre

La Tesla Model S, se utilizzata in quella che i creatori chiamano “modalità ridicola” può andare da 0 a 60 MPH in soli 2,5 secondi. Ciò significa che le uniche auto commerciali del pianeta a batterle sono la Laferrari e la Porsche 918 Spyder.

Queste auto non vengono prodotte in serie come quelle di Tesla, e sono anche troppo costose per il pubblico. Se vuoi comprare uno di questi, pianifica di sborsare circa un milione di dollari.

Batterie migliori

In genere, la densità di una batteria determinerà quanta energia può rilasciare prima di dover essere ricaricata. L’altro fattore, la densità di potenza è ciò che determina la velocità con cui l’energia può entrare e uscire da una batteria. Questa potenza è ciò che determina la velocità con cui un’auto può accelerare, secondo Jorid Caban, un chimico dell’Università dell’Illinois.

Le nuove batterie prodotte da Tesla aumentano la densità di potenza di queste batterie, che a loro volta aiutano questi nuovi modelli a raggiungere questi livelli estremamente elevati di accelerazione.

Hanno cambiato il design interno del pacco batteria e ridotto l’imballaggio nella batteria in modo che sia reso più sicuro.

In passato, le batterie che potevano produrre questa quantità di potenza per consentire la guida a lungo raggio e molta potenza erano estremamente costose. Tuttavia, il Journal Nature ha scoperto che le batterie elettriche stanno precipitando di costo.

Vantaggi integrati

Anche se tesla non avesse il suo sistema di batterie avanzato, sarebbe comunque veloce nei test di accelerazione. Come dice Duoba, “Un motore è una sorta di animale che respira: deve prendere aria e schiacciarla”.

L’esecuzione di tutti questi processi richiede tempo. I motori elettrici non richiedono tanto tempo per iniziare perché non devono spostare tante parti come un’auto a gas.

Quando un guidatore preme il pedale, la Tesla può accelerare rapidamente perché le manette non devono chiudersi. Tutti questi effetti composti, non importa quanto piccoli, si sommano alla rapidità della Tesla.

Mancata corrispondenza della coppia

La coppia massima può essere raggiunta da Tesla a qualsiasi numero di giri, grazie ai suoi motori elettrici. Quando si esaminano le auto a benzina con motori a combustione interna, si vede che hanno bisogno di una combinazione specifica di velocità di rotazione, temperatura e flusso d’aria.

Non raggiungerà la sua coppia massima fino a quando non sarà a un regime molto alto o basso. Per molte di queste auto, il picco esiste a circa 4.500 giri / min. Quando hanno una velocità netta pari a zero, questi motori non sono alla loro massima efficienza. L’opposto è vero per Tesla.

Motore a induzione vs. Brushless

Tesla è una delle poche auto elettriche che è passata agli azionamenti a induzione. Uno dei veicoli Tesla più veloci ne ha uno, la Tesla Roadster.

Gli anni 1990 presentavano veicoli elettrici che erano tutti alimentati da DC brushless, tranne uno. Oggi, quasi tutti gli ibridi sono gestiti da unità brushless DC. Le uniche auto degne di nota che utilizzano azionamenti a induzione sono

• Tesla Roadster
• General Motors EV-1
• Veicoli a propulsione AC

Gli azionamenti a induzione e i brushless DC utilizzano entrambi motori che hanno statori molto simili. Gli azionamenti si avvalgono di inverter modulanti a 3 fasi. La principale differenza tra questi due è i comandi dell’inverter e i rotori.

Gli azionamenti brushless DC generano molto più calore del rotore rispetto alle loro controparti a induzione. Il raffreddamento del rotore è molto più semplice e la sua efficienza di picco è solitamente più alta per questa unità. Gli azionamenti brushless DC possono essere azionati con qualsiasi fattore di potenza unitario, mentre gli azionamenti a induzione hanno un fattore di potenza di circa l’85%.

Idealmente, la forza del campo magnetico (B) prodotto dai magneti sarebbe modificabile in un’unità brushless. Quando è necessaria la coppia massima, specialmente a velocità molto basse, l’intensità del campo magnetico dovrebbe essere al massimo.

Quando ciò si verifica, le correnti del motore e l’inverter saranno mantenuti ai loro valori minimi assoluti. Le perdite di corrente e resistenza sono ridotte al minimo, il che migliora l’efficienza complessiva. Il problema è che non esiste un modo semplice per cambiare B in modo permanente.

Le macchine a induzione sono in netto contrasto con questo. Non hanno magneti e i loro campi B sono “regolabili” perché B è correlato a V / f (tensione alla frequenza). Con carichi più leggeri, l’inverter può quindi ridurre la tensione in modo da ridurre al minimo le perdite magnetiche e mantenere l’efficienza al massimo.

Qualsiasi macchina che ha una macchina a induzione ha un vantaggio rispetto alla CORRENTE continua quando utilizza un inverter intelligente. Lo scambio di perdite di conduzione e magnetiche può essere effettuato in modo tale da ottimizzare l’efficienza.

Con l’aumentare delle prestazioni e della qualità della macchina, questo vantaggio diventa ancora più significativo. I motori brushless DC causano perdite magnetiche e l’efficienza del carico parziale diminuisce man mano che la macchina cresce.

Man mano che la macchina diventa più forte con gli azionamenti a induzione, non c’è una perdita crescente, il che conferisce agli azionamenti a induzione il vantaggio nei motori ad alte prestazioni.

Nel complesso, ci si può aspettare una maggiore efficienza di picco con gli azionamenti a induzione, ma l’efficienza media è peggiore di DC brushless. Questo è il motivo per cui Tesla impiega azionamenti a induzione perché Tesla desidera qualità ad alte prestazioni. Hanno già un veicolo molto efficiente, quindi possono fare un piccolo sacrificio per auto come la Roadster.

Il significato di questo è che anche se gli azionamenti a induzione sono utilizzati in auto più performanti, sono ancora più economici. Le classificazioni degli inverter, i costi e le capacità di indebolimento sul campo degli azionamenti a induzione sono per tutti gli azionamenti ad alte prestazioni.

È molto più facile proteggere queste macchine a induzione rotante perché producono poca o nessuna tensione quando sono deeccitate. Uno svantaggio è che sono più difficili da controllare. È molto più difficile ottenere il controllo completo con gli intervalli di coppia-velocità e le sovratemperatura. Ciò può comportare maggiori costi di sviluppo ma costi ricorrenti minimi.

Modalità ridicola.

Questo è uno dei segreti unici di Tesla. Permette alle loro auto di accelerare ancora più velocemente. Più specificamente, è un propulsore che offre una spinta del 10% all’accelerazione complessiva. Questo potrebbe non sembrare molto, ma rade quasi mezzo secondo dal tempo 0-60 MPH per le auto Tesla.

Recentemente, Tesla ha rilasciato un aggiornamento che chiamano “Ludicrous Plus”, che ha cercato di ridurre ulteriormente il tempo 0-60. Ora c’è una nuova modalità in lavorazione che va da “plaid”. Questo nuovo propulsore sarà sulle versioni a tre motori di Model X, Roadster e Tesla Model S. Tuttavia, non sarà sul modello Y o modello 3 a basso costo.

Tesla ha rivelato per la prima volta questa nuova funzionalità nel novembre del 2017, hanno accennato a lavorare su un propulsore a tre motori e che il veicolo sarebbe stato in grado di passare da 0-60 mph in soli 1,9 secondi e la velocità massima sarebbe stata di 250 mph e forse superiore.

Potenza massima della batteria

Esiste un’impostazione nota come Max Battery Power che riscalda la batteria Tesla fino alla sua temperatura operativa ideale e garantisce che il 100% della sua potenza disponibile sia accessibile. Il tempo per riscaldare questa batteria dipende dall’ambiente in cui ti trovi, ma al massimo ci vorrà un’ora.

Dopo che la batteria è stata riscaldata, lavorerà per spingere il veicolo completamente elettrico in avanti il più velocemente possibile. Mentre questo processo aumenta l’accelerazione, l’impostazione Max Battery Power utilizza molta energia per mantenere la batteria entro l’intervallo di temperatura ottimale. Se stai guidando per un lungo periodo o in condizioni molto calde, questa impostazione può anche raffreddare la batteria.

Questa nuova impostazione di accelerazione sarà inevitabilmente aggiornata e migliorata in futuro. Si sta anche ipotizzando che siano in arrivo altre funzionalità specifiche della batteria. Queste caratteristiche aumenterebbero le prestazioni e sarebbero un’aggiunta molto apprezzata.

Le Tesla sono più veloci delle Lamborghini?

Più specificamente, Tesla Model S P100D è più veloce della Lamborghini Aventador USP?

La risposta breve è sì, la Tesla è molto più veloce subito fuori dalla linea, E questa Tesla non è nemmeno una delle più veloci, ma ottiene comunque un tempo 0-60 MPH di 2,5 secondi.

L’Aventador è anche molto veloce, ma colpisce 0-60 MPH in 2,7 secondi. Questo è molto più veloce di quasi tutte le altre auto, ma rispetto alla Model S di Tesla, perde. Tieni presente che la nuova Roadster fa saltare entrambi fuori dall’acqua.

Dove la Lamborghini brilla davvero e Tesla inizia a mancare è la velocità massima. La Model S P100D è limitata elettronicamente a 155 MPH mentre l’Aventador può raggiungere una velocità estremamente elevata di 217 MPH.

Quando guidi una di queste auto, è altamente improbabile che tu raggiunga la velocità massima di entrambe, in particolare l’Aventador, quindi dipende davvero da te quale sia una qualità più importante da avere.

Quante miglia può durare un motore Tesla

Va bene che una Tesla possa accelerare estremamente velocemente, ma quanto dura il motore?

I motori elettrici e la batteria di Tesla gli permettono di durare molto più a lungo delle auto di lusso come BMW, Audi, Porsche o Mercedes. Hanno una garanzia incondizionata di durare miglia illimitate fino a 8 anni.

Finora, i rapporti sono arrivati da conducenti in Nord America e in Europa che hanno percorso 100.000 miglia e la loro autonomia della batteria rimane a circa il 90%.

Ci sono ancora inconvenienti abbastanza ragionevoli, come dover prendere tempo fuori dai viaggi in autostrada per ricaricare le batterie. Inoltre, c’è una significativa riduzione della potenza della batteria durante i periodi di temperature molto basse.

Tutti questi si uniformano; tuttavia, i proprietari di Tesla vengono via con un’accelerazione eccellente, una potenza fluida e costante, una guida silenziosa e un’eccellente maneggevolezza.

Quanto durano le batterie?

Con un motore di lunga durata e un’accelerazione ad alte prestazioni, si potrebbe pensare che le batterie si esaurirebbero molto più velocemente rispetto agli altri concorrenti elettrici. Non è così.

In effetti, Elon Musk ha promesso un’auto che avrebbe una batteria in grado di durare per un milione di miglia. Ricorda che questo è più del doppio dell’importo attuale oggi.

Questa può sembrare solo una voce perché è così stravagante, ma in realtà, è una possibilità genuina grazie ai ricercatori di batterie della Dalhousie University. Hanno fatto un accordo esclusivo con Tesla e pubblicato un articolo su The Journal of the Electrochemical Society.

Si dice che questa nuova batteria agli ioni di litio sia in grado di alimentare un veicolo elettrico per oltre 1 milione di miglia e perdere meno del 10% della sua capacità energetica totale nel suo ciclo di vita.

Questo gruppo è stato guidato dal leggendario fisico Jeff Dahn, uno dei principali ricercatori mondiali sugli ioni di litio. Questa batteria supera tutte le batterie agli ioni di litio che si avvicinano ad essa.

Mentre questo nuovo miglioramento ha un valore significativo per le auto del cittadino medio, è anche in fase di implementazione in due nuovi progetti su cui Tesla sta lavorando, robotaxis e camion elettrici a lungo raggio.

I creatori di questa batteria nuova e migliorata non la stanno trattando come una svolta, ma piuttosto come un punto di riferimento da cui altri ricercatori di batterie possono lavorare. Hanno rilasciato tutti i carichi di elettrodi, composizioni, additivi, ecc. per tutti gli altri ricercatori per le proprie iniziative di ricerca e sviluppo.

Il Takeaway

Le Tesla hanno un’incredibile quantità di accelerazione che è dovuta in gran parte ai motori elettrici e a tutta la coppia che forniscono. Potrebbero non avere molta velocità massima, ma qualsiasi cosa oltre 155 non è davvero necessaria per la maggior parte delle persone.

Ci sono molte differenze che le Tesla hanno che le fanno accelerare più velocemente non solo delle auto con motore a combustione interna, ma anche delle costose auto di alta qualità con motori a combustione interna.

I nuovi miglioramenti che Tesla sta apportando al mondo delle auto sono sbalorditivi; non solo aumentano la loro accelerazione, ma il loro risparmio di carburante, l’affidabilità, la sicurezza e tutto a un prezzo ragionevole.