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 6.5.2024 Ajoneuvot Mini Aceman on BMW:n vastine tulikuumille kompaktien premiumsähköcrossovereiden markkinoille 5.5.2024 Ajoneuvot Land Rover valmistelee kahta superuutuutta – virallisissa salakuvissa täyssähköinen Range Rover sekä V8-mörkö Defender Octa 4.5.2024 Ajoneuvot Ferrari 12 Cilindri – nimi kertoo kaiken oleellisen tästä upeasta super-grand tourerista 3.5.2024 Autoilu Nokittelua julkisella latauksella – K-Lataus ja ABC-lataus kertoivat jättisatsauksista 1.5.2024 Ajoneuvot Tiesitkö, että halvimmillaan täyssähköisen Bugattin puikkoihin pääsee vain noin 30 000 eurolla? 30.4.2024 Ajoneuvot Kialta raskaamman sarjan uutisia – ”järjettömän tehokas” EV9 GT ja globaalien markkinoiden Tasman-avolava luvassa alle vuoden sisällä 29.4.2024 Ajoneuvot Mitsubishi ASX faceliftattiin – nyt se on vähän vähemmän identtinen Renault Capturin kanssa 28.4.2024 Koeajo Koeajo: Hyundai Ioniq 5 N – sähköautokin paranee vaihtamalla 26.4.2024 Ajoneuvot Opel Grandland on nyt täysin uusi – luvassa lisää kokoa ja näköä sekä hurjia lupaava täyssähkömalli Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 4.5.2024 Kysy Autoista Kysy autoista: voiko automaattivaihteista autoa hinata? 5.5.2024 Moottoripyörät Honda GL 1800 Gold Wing saamassa 8-sylinterisen kilpailijan 3.5.2024 Lentokoneet LATAM:in lennon 800 alustava raportti julki - voiko lentoemännän väärä napinpainallus syöstä Boeing 787 Dreamlinerin syöksyyn? 5.5.2024 Koeajo Maistiainen: Smart #3 – mutta mitä tapahtui Smartille? 5.5.2024 Ajoneuvot Land Rover valmistelee kahta superuutuutta - virallisissa salakuvissa täyssähköinen Range Rover sekä V8-mörkö Defender Octa 1.5.2024 Nimi muutettu Nimi muutettu: ihan sama kumman otat? - Näillä kaikilla Suomessa tällä hetkellä myytävillä henkilöautomalleilla on identtisiä kaksosia 1.5.2024 Uutinen Huollettuna myyty Audi hajosi 1 500 kilometriä kauppojen jälkeen – kuluttajariitalautakunnan puoleen kääntyminen oli auton omistajalle jopa virhe 28.4.2024 Matkailuajoneuvot Suomessa kehitetty retkeilyvaunu tähtää samantien kansainväliselle markkinalle 29.4.2024 Uutinen Kokonaan uudistunut Škoda Superb sai hinnat – ja se kasvaa vain koko ajan 3.5.2024 Lentokoneet LATAM:in lennon 800 alustava raportti julki - voiko lentoemännän väärä napinpainallus syöstä Boeing 787 Dreamlinerin syöksyyn? 24.4.2024 Uutinen Sähköautoista paljastunut yksi merkittävä ongelma – lähes joka viides hylätty katsastuksessa 1.5.2024 Nimi muutettu Nimi muutettu: ihan sama kumman otat? - Näillä kaikilla Suomessa tällä hetkellä myytävillä henkilöautomalleilla on identtisiä kaksosia 28.4.2024 Matkailuajoneuvot Suomessa kehitetty retkeilyvaunu tähtää samantien kansainväliselle markkinalle 14.4.2024 Koeajo Maistiainen: Dacia Duster on nyt kokonaan uusi ja osoittaa tietä koko merkille 1.5.2024 Uutinen Huollettuna myyty Audi hajosi 1 500 kilometriä kauppojen jälkeen – kuluttajariitalautakunnan puoleen kääntyminen oli auton omistajalle jopa virhe