4.7.2021 Ajoneuvot Sähköautoilun ABC: Sähkömoottoreissa on eroja Rimac Concept Onen taka-akselin sähkömoottorit. Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Polttomoottoreihin verrattuna sähkömoottori on käyttäjän kannalta lähes näkymätön ja äänetön työntekijä. Sähköauton perusidea ei polttomoottoriautosta poikkea: kone muuntaa auton kyytiin varastoitua energiaa hallitusti mekaaniseksi liikkeeksi. Energiavarastona toimii polttoainesäiliön sijaan akku, energiaa työksi muuntava kone on polttomoottorin sijaan sähkömoottori ja näitä hallitaan moottorinohjauksen (tai kaasuttimen ja virranjakajan) sijaan tehoelektroniikalla. Mainos (teksti jatkuu alla)Mainos päättyy Sähkömoottorien rakenne Moderneissa ajoneuvoissa käytetään taajuusmuuttajalla ohjattuja vaihtosähkömoottoreita, tyypillisesti induktio- tai kestomagneettimoottoreita. Autonvalmistajat valitsevat sähkömoottorinsa tarpeiden mukaan: kyse on tasapainoilusta muun muassa tehon ja taloudellisuuden välillä. Sähkömoottorin idea on yksinkertainen. Roottori – siis pyörivä akseli – on varustettu magneeteilla. Akselin pyörimään saava vääntömomentti luodaan staattorilla – eli moottorin kuorilla – luomalla pyörivä magneettikenttä, jota roottorin magneetit pyrkivät seuraamaan. Induktiomoottori Induktio- eli oikosulkumoottorissa roottori koostuu oikosuljetusta häkkikäämistä. Kun staattori luo pyörivän magneettikentän, indusoituu roottorin käämille virta ja sen myötä syntyy magneettikenttä. Tämä magneettikenttä lähtee seuraamaan staattorin pyörivää magneettikenttää, eli sähkömoottorin akseli alkaa pyöriä. Induktiomoottoria kutsutaan joskus myös asynkronimoottoriksi, sillä roottori pyörii epätahdissa staattoriin nähden. Induktio- eli oikosulkumoottorin patentoi muuten Tesla – ei se autonvalmistaja, vaan sille nimensä antanut Nikolai Tesla, vuosina 1856–1943 elänyt serbialais-yhdysvaltalainen fyysikko ja sähkönero. Kestomagneettimoottori Nimen mukaisesti kestomagneettimoottorin roottori on varustettu magneeteilla. Rakenne tarjoaa hyvän hyötysuhteen, muttei kestä induktiomoottorin tavoin hetkellistä ylikuormitusta, sillä suuri lämpökuorma voi poistaa kestomagneettien magneettisuuden. Kestomagneettimoottori ei myöskään salli vapaata rullausta, ellei staattorin magneettikenttää pyöritetä mukana. Induktiomoottorissa tätä ongelmaa ei ole. Mainos (teksti jatkuu alla)Mainos päättyy Sivutoimisesti generaattori Oikeastaan sähkömoottorien sijaan kuuluisi puhua sähkökoneista, sillä moottorit kykenevät toimimaan toisin päin generaattoreina, eli muuntamaan liikettä takaisin sähköksi. Näin moottorijarrutuksella auton liike-energiaa Sähkökoneiden suoritusarvot poikkeavat melkoisesti polttomoottoreista. Esimerkiksi kahta induktiokonetta käyttävä Audi E-tron yltää hetkellisesti 300 kilowatin huipputehoon, mutta pidemmällä kuormituksella teho laskee 100 kilowattiin. Tieliikenteessä tämä ei juuri aiheuta rajoitteita. Teho, vääntö ja nopeus Sähkömoottorin vääntökäyrä poikkeaa paljon polttomoottoreista. Tunnetuin ero on tietysti sähkömoottorin valtavan laaja toiminta-alue, joka ulottuu liikkeellelähdöstä moottoritievauhteihin. Matalilla pyörintänopeuksilla sähkömoottorin vääntömomentti on vakio. Tällä pyörintänopeusalueella myös moottorin hyötysuhde on parhaimmillaan. Pyörintänopeuden kasvaessa sähkömoottorin magneettikentän häviöt alkavat heikentää vääntömomenttia. Tällöin moottori tuottaa vakiotehon – teho kun riippuu vääntömomentin ja pyörintänopeuden suhteesta. Vaikka sähkömoottori alkaa hyytyä pyörintänopeuden kasvaessa, tulevat lähes kaikki sähköautot toimeen ilman moninopeuksista vaihteistoa. Nelivetoisissa autoissa etu- ja taka-akselien sähkömoottorit voidaan myös varustaa erilaisin välityksin, jolloin toinen vastaa rajusta kiihtyvyydestä ja toinen energiatehokkuudesta matkavauhdissa. Tehoelektroniikan tehtävänä on ohjata sähkömoottoria: taajuusmuuttaja muuntaa akun tasasähköä sähkömoottorin vaihtosähköksi kuljettajan toiveiden eli kaasupolkimen mukaan. Teksti: Lauri Ahtiainen Kuvituskuva: Moottorin arkisto Lue lisää Kaikki artikkelit 27.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Mercedes-Benz EQB 300 4Matic – tämä tulee tarpeeseen 26.3.2024 Käyttötesti käytetyllä Käyttötesti käytetyllä: oliko käytetyllä Volvo V50 -ekodieselillä ajaminen oikeasti halpaa? 25.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Volvo XC90 T8 – vanhojentanssien kuningatar 25.3.2024 Ajoneuvot Asiakkaan ostama Volkswagen olikin savuttava öljynkuluttaja – myyjäliike alkoi etsiä syyllistä edellisestä omistajasta 25.3.2024 Ajoneuvot Supersuositun Fiat 500:n myynti loppuu Euroopassa – siksi täyssähköversiolle jouduttaneen tekemään oma polttomoottorivaihtoehtonsa 24.3.2024 Ajoneuvot Täysin uusi Infiniti QX80 lienee parasta, mitä Nissan Patrolista on koskaan tehty 24.3.2024 Ajoneuvot Et ollutkaan ainoa, joka ei ymmärtänyt Audin numeropohjaista mallimerkintäpolitiikkaa – siksi se siirtyy historiaan 23.3.2024 Yleinen Peugeot E-5008 – seitsenpaikkaista sähköcrossoveria voisi luonnehtia houkuttelevaksi 23.3.2024 Esittely Koeistuttu: Volkswagen ID. Buzz GTX – neliveto ja pitkä akseliväli kiinnostavat sporttia enemmän Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 26.3.2024 Käyttötesti käytetyllä Käyttötesti käytetyllä: oliko käytetyllä Volvo V50 -ekodieselillä ajaminen oikeasti halpaa? 26.3.2024 Koeajo Maistiainen: Suzuki Swift – pienessä vara parempi 27.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Mercedes-Benz EQB 300 4Matic – tämä tulee tarpeeseen 28.3.2024 Päivän kuva Päivän kuva: Herra tasavallan presidentti, kuinka usein pesetätte autonne? 25.3.2024 Ajoneuvot Asiakkaan ostama Volkswagen olikin savuttava öljynkuluttaja – myyjäliike alkoi etsiä syyllistä edellisestä omistajasta 24.3.2024 Ajoneuvot Et ollutkaan ainoa, joka ei ymmärtänyt Audin numeropohjaista mallimerkintäpolitiikkaa - siksi se siirtyy historiaan 20.3.2024 Ajoneuvot Vanhassa, yli 170 000 kilometriä ajetussa Škodassa havaittiin suuri öljynkulutus pian kauppojen jälkeen – myyjän mielestä autossa ei ollut vikaa luovutushetkellä 20.3.2024 Ajoneuvot Nimi muutettu: Kiinan poliisin peitellessä ökyostoksiaan, voi Mercedes-Benz ML muuttua yhtäkkiä Honda CR-V:ksi 25.3.2024 Ajoneuvot Asiakkaan ostama Volkswagen olikin savuttava öljynkuluttaja – myyjäliike alkoi etsiä syyllistä edellisestä omistajasta 25.3.2024 Käytetyt erikoisuudet Käytetyt erikoisuudet: 2 x VW Golf - kaksipäisen Golfin varjossa 24.3.2024 Ajoneuvot Et ollutkaan ainoa, joka ei ymmärtänyt Audin numeropohjaista mallimerkintäpolitiikkaa - siksi se siirtyy historiaan 20.3.2024 Ajoneuvot Vanhassa, yli 170 000 kilometriä ajetussa Škodassa havaittiin suuri öljynkulutus pian kauppojen jälkeen – myyjän mielestä autossa ei ollut vikaa luovutushetkellä 20.3.2024 Ajoneuvot Nimi muutettu: Kiinan poliisin peitellessä ökyostoksiaan, voi Mercedes-Benz ML muuttua yhtäkkiä Honda CR-V:ksi 20.3.2024 Uutinen Vakuutusyhtiö If myöntää taas vakuutuksia Porsche Taycan -sähköautoille ja sen sisarmalleille – kunhan tietty ehto täyttyy 25.3.2024 Ajoneuvot Asiakkaan ostama Volkswagen olikin savuttava öljynkuluttaja – myyjäliike alkoi etsiä syyllistä edellisestä omistajasta