Autoforum

/

Foto: Archiv Autoforum.cz

Současným autům jde relativně snadno zvýšit výkon díky míře elektronizaci. Ta je u elektromobilů ještě vyšší, půjde je tedy i snáze upravovat?

Ať se nám to líbí nebo ne, elektromobily pravděpodobně budou zvyšovat svůj podíl na trhu na úkor klasických aut se spalovacím motorem - přirozeně a nebo pod tlakem zaváděných omezení či bujících dotací. A čím více rozšířené budou, tím spíše se budeme setkávat se snahou je upravovat stejně jako dnešní automobily se spalovacími motory.

U nich a zejména pak u těch s přeplňovanými agregáty (a jsou dnes skoro všechny...) je to relativně jednoduchý proces. Říká se mu chiptuning a ve skutečnosti je to úprava řídící elektroniky motoru pro vyšší výkon pohonného ústrojí. A právě fakt, že jde o do značné míry elektronický proces, vede k domněnce, že elektromobily podobné úpravy ještě usnadní. Prostě se „něco přeprogramuje” a „bude hotovo”. Je to tak ale ve skutečnosti?

Právě na tuto otázku se pokusil odpovědět náš přítel Jason Fenske z Engineering Explained, který před několika týdny řešil proč mají elektromotory nejvyšší točivý moment od nulových otáček. A byť nedochází k jednoznačným závěrům, představu o budoucnosti dává celkem jasnou.

U spalovacího motoru potřebujete kompresi, palivo a vzduch - a příp. jiskru, jde-li o benzínový motor. Pokud zvýšíte dodávku paliva a vzduchu, dostanete víc výkonu. Podobně, elektromotor potřebuje magnetické pole a elektrický proud k tomu, aby se otáčel. Pokud jedno z toho nebo obojí zesílíte, bude se otáčet „silněji” - jeho točivý moment bude větší.

Klasický třífázový elektromotor na střídavý proud má ve statoru tři sady elektromagnetů. Mezi nimi se otáčí rotor v podobě permanentního magnetu. Podle toho, jakým směrem pustíte do elektromagnetů proud, vytvoří se na jejich stranách póly a ty pak prostou magnetickou silou otáčejí rotorem. Tím, jak se v jednotlivých sadách elektromagnetů ve statoru střídají póly, otáčí se magnetické pole ve statoru a s ním se otáčí i rotor, který pohání kola vozidla.

Čím rychleji je možné směr proudu střídat, tím rychleji se může rotor otáčet. A čím silnější proud je možné do elektromagnetů pustit, tím se bude otáčet s větší silou, tedy točivým momentem. Úprava je tedy možná elektronickou cestou tak, že zvětšíte maximální proud, který umí baterie vydat.

To zní jako „ano”, jenže tohle nejde dělat donekonečna. Jednak baterie má nějaké své fyzické kapacity a ty elektronickou cestou neobejdete. Stejně tak má své kapacity invertor, tj. zařízení, které převádí stejnosměrný proud z baterie na střídavý proud, který potřebuje motor. U něj je limitující maximální rychlost, se kterou dokáže přepínat směr proudu.

A nakonec i motor sám má omezení, např. ve vzdálenosti mezi rotorem a statorem. Čím menší je tato vzdálenost, tím lepší je efektivita motoru a točivý moment. Jenže při 20 tisících otáčkách za minutu se rotor může trochu roztáhnout vlivem odstředivé síly. Pokud pro tohle roztažení nemáte dost prostoru, může dojít ke kontaktu rotoru se statorem, což samozřejmě znamená problém.

Dalším omezením je chlazení. Všechny komponenty totiž mají svůj odpor a čím více proudu budete přes ně chtít poslat, tím více se budou kvůli tomuto odporu zahřívat. Proto jsme svědky případů, kdy se Tesla Model S po pár minutách ostré jízdy přehřívá a přepíná do režimu omezeného výkonu. Chlazení je otázkou i u motoru - odpor drátů, ze kterých jsou vyrobeny cívky statoru, je daný a čím víc do nich pouštíte proudu, tím víc se zahřívají.

Ve výsledku tedy je možné zvyšovat výkon elektronickou cestou jen do té doby, než se dostanete na limity použité techniky, ať po stránce maximálního proudu, který je schopná podat baterie, maximální frekvenci invertoru nebo chlazení. Nad tyto limity není možné se bez rizika vážného poškození dostat. A protože už z továrny bývají elektrické pohony svým limitům relativně blíže než v případě spalovacích motorů, je odpověď bližší možnosti „ne”.

Pochopitelně bude záležet na konkrétním případě a nikdo nikomu nebrání vyměnit baterii, invertor i elektromotor a možnosti vozu poslat do zcela jiných sfér. To už se ale dostáváme i do dostáváme do jiných dimenzí cenové a technické náročnosti, proto se i relativně komplexní úpravy elektrických aut do tuningu motoru obvykle nepouštějí...

Proto se také, alespoň zatím, setkáváme u elektromobilů spíše jen s vizuálními modifikacemi

Zdroj: Engineering Explained@Youtube

Marek Bednář