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 26.7.2024 Ajoneuvot Dacia Sandero töytäisi Tesla Model Y:n pois Euroopan myydyimmän automallin paikalta vuoden 2024 ensimmäisellä puolikkaalla 23.7.2024 Ajoneuvot Uudet Porsche Panamera GTS ja -Turbo S E-Hybrid antavat tilaa V8:lle, teholle ja Nürburgring-ennätykselle 23.7.2024 Uutinen Akun kestävyys mietityttää suomalaisia sähköauton hankinnassa – todellisuudessa akkuvahingot ovat harvinaisia 22.7.2024 Ajoneuvot Selvitimme myös Suomessa myytävien pakettiautomallistojen keski-iät – hyötyautot ovat keskimääräiseltä malli-iältään yli puolet henkilöautoja vanhempia 21.7.2024 Ajoneuvot Enteileekö tämä Seatin loppua? – Tarracosta luovutaan, koska tilaa halutaan tehdä sen sijaan Cupra Terramarille 19.7.2024 Ajoneuvot 304 hevosvoiman Lexus LBX Morizo RR on kuin neliovinen ja ylellisempi GR Yaris – nyt siis täyttä totta! 18.7.2024 Ajoneuvot Porsche Macanin mallisto täydentyi takavetomallilla sekä 4S:llä – 78 440 euron Macan lienee inflaatiokorjattuna Suomen halvin Porsche ehkä jopa koskaan 17.7.2024 Koeajo Koeajo: Volvo EX40 Single Extended Range Ultra – edelleen hyvien perusasioiden äärellä 16.7.2024 Ajoneuvot Vehoniemen automuseon johtaja Leila Suutarinen: ”Vanhoissa autoissa kiehtovat tuoksut, äänet ja historia” Kommentoi artikkelia Peruuta vastausVoit kommentoida artikkelia kirjautumalla sisään. Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 25.7.2024 Esittely Koeistuttu: Nissan Ariya Nismo – "tehokkaampi ja edullinen" 24.7.2024 Nimi muutettu Nimi muutettu: Tämä neuvostojohdon Urho Kekkoselle lahjoittama ZIS-110 on salaa amerikkalainen 26.7.2024 Tekniikka Audin uusi 48 voltin kevythybridijärjestelmä lähentelee jo perushybridiä 26.7.2024 Päivän kuva Päivän kuva: tunnistatko jo tämän pienen sinisen pisteen suuren merkityksen? 25.7.2024 Käyttötesti Käyttötesti: Opel Astra Electric ja halpaa huoltoa 23.7.2024 Uutinen Vanha, savuttava ja tehoton Volvo vietiin korjaamolle – korjaamo rikkoi auton moottorin ja veloitti tonnin 24.7.2024 Nimi muutettu Nimi muutettu: Tämä neuvostojohdon Urho Kekkoselle lahjoittama ZIS-110 on salaa amerikkalainen 23.7.2024 Käyttötesti käytetyllä Käyttötesti käytetyllä: kesälomamatka diesel-Mersulla paljasti sivuääniä ja lisää auton hyvistä ja huonoista puolista 17.7.2024 Yleinen ADACin tiepalveluraportti: pienempi ja isompi keskiluokka – nämä autot jättävät eniten tielle 20.7.2024 Huutokauppahelmet Huutokauppahelmet – Ford Escort RS Cosworth ja aikakauden ikoni 23.7.2024 Uutinen Vanha, savuttava ja tehoton Volvo vietiin korjaamolle – korjaamo rikkoi auton moottorin ja veloitti tonnin 2.7.2024 Ajoneuvot Lataushybridiksi muuttunut BMW M5 löysi Suomen autoverojärjestelmän porsaanreiän - peräti 60 000 euroa edeltäjäänsä halvemmalle häviää hinnassa myös M3 24.7.2024 Nimi muutettu Nimi muutettu: Tämä neuvostojohdon Urho Kekkoselle lahjoittama ZIS-110 on salaa amerikkalainen 17.7.2024 Yleinen ADACin tiepalveluraportti: pienempi ja isompi keskiluokka – nämä autot jättävät eniten tielle 11.7.2024 Uutinen Hallitus suunnittelee matkailuautojen autoverotuen poistamista asteittain – alan toimijat ovat huolissaan