شتاب خودروهای برقی بیشتر است یا بنزینی؟

نشان تجارت - در دهه‌های اخیر، موضوع خودروهای برقی به یکی از مهم‌ترین بحث‌های حوزه خودروسازی تبدیل شده است. این خودروها به دلیل مزایای زیست‌محیطی و کارایی بالا، توجه بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. اما یکی از موضوعات مورد بحث درباره خودروهای برقی، بحث سرعت و شتاب گیری آنها در مقایسه با خودروهای بنزینی است.

برخی معتقدند خودروهای برقی به دلیل ساختار موتورالکتریکی و ویژگی‌های آن، سریع‌تر و شتاب‌گیری بیشتری دارند. در مقابل، طرفداران خودروهای بنزینی استدلال می‌کنند که با پیشرفت‌های اخیر در موتورهای احتراقی، آنها هم اکنون می‌توانند رقابت خوبی با خودروهای برقی داشته باشند.

در این مطلب، به بررسی و مقایسه سرعت و شتاب گیری خودروهای برقی و بنزینی خواهیم پرداخت. همچنین به عوامل موثر بر این موضوع و نقش آنها در عملکرد این دو دسته از خودروها پرداخته خواهد شد. در نهایت، نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده این رقابت بررسی می شود.

فرایند تولید قدرت و انتقال قدرت در خودروهای برقی و بنزینی

در مقایسه با خودروهای بنزینی، خودروهای برقی دارای مزیت‌هایی در زمینه تولید و انتقال قدرت هستند. موتورهای الکتریکی قادر به تولید گشتاور بالا از همان ابتدا و بدون نیاز به دنده‌های متعدد هستند. این ویژگی باعث می‌شود که خودروهای برقی بتوانند با شتاب سریعی به سرعت بالا برسند.

همچنین، انتقال قدرت در خودروهای برقی مستقیم و بدون واسطه‌های مکانیکی پیچیده است. این امر موجب افزایش بازده انتقال قدرت و در نتیجه عملکرد سریع‌تر در شتاب گیری می‌شود. در مقابل، خودروهای بنزینی نیاز به فرآیندهای پیچیده‌تری برای تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی مکانیکی دارند که این موضوع بر عملکرد آن‌ها تأثیر منفی می‌گذارد.

در مجموع، ترکیب گشتاور بالا و انتقال قدرت کارآمد موجب می‌شود که خودروهای برقی بتوانند در زمان حرکت از حالت سکون به سرعت بالا برسند، به طوری که حتی رقبای پر قدرت بنزینی خود را نیز پشت سر بگذارند.

دلیل اصلی سرعت بی‌نظیر خودروهای برقی، مربوط به یک عامل بسیار مهم است که فقط به آن برمی‌گردد. این عامل، سرعت بازخورد و پاسخ خودرو به فرامین راننده است. به سه دلیل واضح، هیچ خودروی درون‌سوزی تاکنون نتوانسته است با نمونه‌های برقی در بخش پاسخگویی به دستورات راننده رقابت کند:

• سرعت پاسخ موتور الکتریکی
• تعداد محدود دنده‌های خودروهای برقی
• قدرت بالای موتورهای برقی

مقایسه فرایند استارت خودرو

برای درک بهتر این موضوع، به روند تغییر خودروی برقی از حالت سکون به حداکثر قدرت توجه کنید. در ابتدا، راننده پا را بر روی پدال گاز قرار می‌دهد. این عمل باعث ارسال یک سیگنال الکتریکی به واحد کنترل موتور (MCU) می‌شود و پس از انجام فرآیندهای مربوطه، سیگنال جدیدی به موتور الکتریکی ارسال می‌شود. بدین ترتیب، موتور الکتریکی بلافاصله شروع به چرخش و تولید گشتاور می‌کند، بدون نیاز به فرآیندهای سوخت‌رسانی و احتراق موجود در خودروهای درون‌سوز.

توازن موجود در این فرایندها با ورود توربوشارژر، به شدت دستخوش تغییر می‌شود و راننده را ملزم می‌کند که برای مدت ۱ تا ۳ ثانیه اضافی صبر کند. در حالی که موتور الکتریکی قادر است در این بازه زمانی مکرراً به حداکثر توان خود دست یابد و سپس به حالت عادی بازگردد. این ویژگی عملکردی، خودروهای برقی را در پاسخگویی به فرامین راننده بسیار کارآمد و موثر می‌سازد.

در مرحله بعدی، سوپاپ‌های سیلندرها همزمان با تزریق سوخت به‌گونه‌ای کنترل می‌شوند که بهینه‌ترین مخلوط هوا و سوخت برای ایجاد احتراق مناسب و تولید قدرت به دست آید. این عمل منجر به تولید نیروی پیشرانه می‌شود که به چرخ‌ها منتقل می‌گردد و باعث حرکت خودرو می‌شود.

در نهایت، با کنترل هوا و سوخت و بهره‌گیری مطلوب از نیروی موتور، خودرو قادر است با سرعت بالا حرکت کند و پاسخگویی سریع به فرامین راننده را فراهم آورد. این عملکرد سریع و قدرتمند خودروهای برقی موجب می‌شود که همواره به نظر برسد در حالت لانچ کنترل و با سرعت حداکثر در حرکت هستند.

در واقع، برقی بودن پیشرانه یک خودرو الکتریکی (EV) تنها یکی از عوامل کمک‌کننده به شتاب و سرعت بالای آن است. در خودروی برقی، استفاده از موتورهای الکتریکی با گشتاور چرخشی بالا باعث می‌شود که پاسخگویی آن به فرامین راننده بسیار سریع باشد. به‌واسطه تغییرات در سیستم الکترونیکی، حرکت خودرو آنی آغاز می‌شود و این منجر به تجربه رانندگی پرشتاب‌تری می‌گردد.

همچنین، در مورد خودروهای بنزینی، در حین تغییر دنده نیاز به زمان قابل توجهی وجود دارد. در حقیقت، برای دستیابی به گستره سرعت‌های مختلف، راننده باید دنده‌های مختلف را به ترتیب تعویض کند. این عملیات زمان‌بر است و ممکن است نیاز به هماهنگی دقیق بین موتور و جعبه دنده داشته باشد.

از طرفی، خودروهای الکتریکی به دلیل عدم وجود جعبه دنده، این مشکل را ندارند. آن‌ها با استفاده از موتورهای الکتریکی با دامنه گسترده‌ای از سرعت، بدون نیاز به تعویض دنده، قادر به تغییر سرعت و حرکت به سرعت‌های مختلف هستند.

بنابراین، استفاده از پیشرانه برقی تنها یکی از عواملی است که در شتاب و سرعت بالای خودروهای الکتریکی تأثیرگذار است.

موتورهای درونسوز (بنزینی یا دیزل) دارای یک حداقل و یک حداکثر سرعت هستند که فراتر از آن قادر به کار نیستند. به همین دلیل، جعبه دنده در این خودروها استفاده می‌شود تا عملکرد موتور را کنترل کند. در مقابل، در خودروهای الکتریکی این محدودیت‌های مکانیکی وجود ندارد. موتورهای الکتریکی قادر به روشن و خاموش شدن به دلخواه هستند و حداکثر سرعت آن‌ها معمولاً توسط نرم‌افزار تنظیم می‌شود. همچنین، این موتورها با افزایش سرعت به دور موتور بالاتر نمی‌رسند و بنابراین صدا و لرزش بیشتری ندارند.

موتورهای درونسوز، تا زمانی که به اندازه کافی به سرعت انفجاری نزدیک نشوند، قادر به دستیابی به حداکثر توان تولیدی خود نیستند. اما در مقابل، موتورهای الکتریکی در بخش وسیعی از گستره عملکردی خود، آماده نبرد هستند و توان تولیدی قابل توجهی دارند. این امر با توجه به گشتاور موتورها توضیح داده می‌شود. به عنوان مثال، موتور ۶.۵ لیتری ۱۲ سیلندر V شکل لامبورگینی آونتادور، در دور موتور ۱۰۰۰ دور در دقیقه، تقریباً ۹۵ نیوتن‌متر گشتاور تولید می‌کند. در مقابل، پیشرانه برقی تسلا مدل S در همان سرعت، تقریباً ۶۶۰ نیوتن‌متر گشتاور تولید می‌کند.

ورود الکترونیک به خودرو به طور قابل توجهی امکانات و عملکرد آن را بهبود بخشیده است. این پیشرفت‌ها شامل افزایش راحتی و امکانات رفاهی، بهبود ایمنی و افزایش شتاب و دسترسی آسان به سرعت می‌شود. با استفاده از پیشرانه‌های برقی، می‌توان به طور همزمان عملکرد بهینه و قدرت بالا را در اختیار راننده قرار داد.

با توجه به این موضوع، می‌توانیم درک کنیم که چرا پیشرانه‌های برقی به سرعت در حال گسترش و پذیرش گسترده‌ای هستند و چرا صنعت خودرو در تلاش است تا به طور کامل از موتورهای مکانیکی دست بکشد. این تغییرات به دلیل قدرت و عملکرد بهینه‌تر، راحتی بیشتر و امکانات پیشرفته‌تری است که پیشرانه‌های برقی ارائه می‌دهند.

در گذشته، صدای موتورها به عنوان یکی از ویژگی‌های شناخته‌شده و محبوب خودروها محسوب می‌شد. با ورود پیشرانه‌های برقی که صدایی کمتر یا حتی بی‌صدا دارند، این ویژگی تا حدی از دست رفته است. برای برخی افراد، حفظ صدای موتورهای سنتی ممکن است اهمیت داشته باشد، اما در نهایت این یک تصمیم طراحی است که باید با نیازها و ترجیحات اکثریت کاربران هماهنگ شود.