A folyamatos teljesítmény és a csúcsteljesítmény közötti különbség sokáig csak néhány turbó-konstrukció esetében volt releváns. De ha elektromos autókról van szó, az mindenkit érint.
Az elektromos autók nagyobb teljesítménnyel és nyomatékkal büszkélkedhetnek, mint a hasonló belsőégésű motorok. Ennek az az oka, hogy viszonylag könnyű nagyobb teljesítményt elérni rövid időre, mint amennyit a gép tartósan képes elérni. A forgalmi engedély 1. része (“jármű regisztrációs okmány”) ezért lényegesen kisebb értékeket tartalmaz, mint a gyártó prospektusa. A törvényi előírásokról, a műszaki realitásokról és az extrém csúcsteljesítményértékek marketing tulajdonságairól beszélgettünk a Mercedes-Benzzel.
A folyamatos teljesítmény
A papírokban feltüntetett folyamatos teljesítmény a ténylegesen szabványosított érték. A folyamatos teljesítmény az az érték, amelyet a hajtás átlagosan 30 perc alatt képes leadni. A technológiai szint ismeretében ezt ma már valószínűleg másként határoznák meg, ugyanakkor ennek az értéknek a további használata ellen nem sok mondható. Jó hűtés esetén a benzin- vagy dízelmotorok olyan nagy folyamatos teljesítményt produkálnak, hogy a folyamatos és a csúcsteljesítmény általában azonos szinten van. Csak ritkán vannak olyan hajtások, amelyekben például a kipufogógáz-turbófeltöltő töltőnyomását rövid időre megnövelik, hogy a folyamatos teljesítménynél észrevehetően nagyobb teljesítményt kapjanak.
Az elektromos hajtásokkal más a helyzet. Számos lehetséges szűk keresztmetszete van, amelyek lenyomják a 30 perces csökkentést a csúcsteljesítményről. A legnyilvánvalóbb szűk keresztmetszet a kisméretű akkumulátoroknál van, amelyek gyakran megtalálhatók a kétkerekűekben: Ha az akkumulátorban lévő energia nem elegendő 30 perces csúcsteljesítményhez, akkor a valós folyamatos teljesítmény legfeljebb az az átlagos szint, amelyet az akkumulátor képes. elérni ez idő alatt.
Feszültség: A teljesítmény rejtett
Az akkumulátor teljesítménye a feszültségtől is függ. Ha az akkumulátor töltöttségi szintje százalékban (State of Charge, SoC) alacsonyabb, a feszültség alacsonyabb. Ez csökkenti a tárolóeszköz által az inverternek leadott maximális teljesítményt, és ez csökkentheti a folyamatos teljesítményt is. Az autógyártók azonban engedélyezhetik, hogy a homologizációs tesztpadjaikat rögzített SoC-val, és ezáltal feszültségértékekkel fussanak, így nagyon valószínű, hogy egy autó ténylegesen alacsonyabb folyamatos teljesítményt nyújt, mint amilyennek látszik.
Egyes vezetők meglepődnek ezen, mert nem vették észre, hogy az akkumulátor töltöttségi szintje befolyásolja a teljesítményt. Ennek az az oka, hogy az autógyártók elrejtik ezt a viselkedést, hogy kiszámíthatóbbá és következetesebbé tegyék a teljesítmény-leadást. Hátránya: Egy ilyen vezérlésnek elkerülhetetlenül korlátoznia kell a maximális lehetséges csúcsteljesítményt, amikor az akkumulátor töltöttsége magas. Ha tudni szeretné, milyen az akkumulátor töltöttsége, ha teljesen nyersen szállítják, távirányítós modellautókat vagy Zero motorkerékpárt kell vezetnie. A nullánál már 60 százalékos SoC-nál is érezhető jelentős teljesítménycsökkenés, 30 százalék alatt pedig csalódást keltővé válik a szuperbike-gyorsulás teli akkumulátorral. Az autóvásárlók ezt nem fogadnák el.
A legfontosabb pont: hő
A legfontosabb azonban a hő. Minden motor csak bizonyos hőmérsékletet érhet el, különben a hő tönkreteszi a technológiát. Az állandó mágneses szinkronmotorban (PSM) például a drága állandó mágneses forgórész tartósan lemágnesezne, ha túlzott hőhatásnak lenne kitéve. Ez csökkenti a teljesítményét és a hatékonyságát is. Ritkaföldfémek hozzáadása növelheti a hőállóságot. Mivel azonban a vonatkozó ritkaföldfémek több mint 90 százaléka Kínából származik, a német gyártók jelenleg csökkentik ezeket a függőségeket. A BMW például külön gerjesztett motorokat tervezett.
A következő generációban a Mercedes-Benz PSM-et fog használni, amelyben a ritkaföldfémek aránya „majdnem nulla”. A jobb hűtés ezt lehetővé teszi. Az elektromos motor azonban megfelelő hőtömegű fémből készül. A túlterhelésből adódó rövid távú hőcsúcs még mindig felhalmozódhat a leginkább terhelt alkatrészekben, eloszlik a motor tömegében, és a túlterhelés kikapcsolása után a hűtőrendszeren keresztül eltűnik a motorból.
A konverterben bonyolultabbnak tűnnek a dolgok. Ott gyakran több száz amper áram folyik át egy viszonylag kis félvezető tömegen. A túlterhelésnek itt kisebb a hatóköre, mint a motorban, hőjét sokkal gyorsabban kell elvezetni a hűtőrendszerbe. Az inverter, annak költségei, hűtése és beépítési helye általában először korlátozza a rendelkezésre álló teljesítményt. Az alkatrészek minden éghajlati körülmény közötti védelme érdekében az érzékelők és az ezekre épülő szoftvermodellek figyelik a hőmérsékletüket.
Nincsenek szabályok
Nincsenek szabályok arra vonatkozóan, hogy az autógyártók hogyan jelentsék a „növelő teljesítményt”, „csúcsteljesítményt”, „túlnövelt teljesítményt” vagy „csúcsteljesítményüket”. A brosúra információit kizárólag a versenyjog köti, és nem tartalmazhat teljesen kitalált reklámértékeket. Az előző pontokból már világos: Nagyon rövid, nagyon nagy teljesítmény lehetséges. Ez a prospektus számára is megfelelő értéket jelent. A gyakorlatban azonban a csúcsteljesítmény értékek mást jelentenek. Főleg arról van szó, hogy a folyamatos táp mennyi ideig lehet bekapcsolva és milyen gyakran egymás után, milyen időközönként hívható le.
A Mercedesnél például követelmény, hogy a csúcsteljesítmény 30 másodpercig legyen elérhető. Ez azt jelenti, hogy az ügyfelek biztosak lehetnek abban, hogy ez gyakorlatilag mindig ott van a mindennapi életben. Példa: Ha felgyorsít a végsebességre, az elektromos autóval általában 30 másodperc alatt megtörténik. Ennek a sebességnek a fenntartásához a legtöbb autógyártó számára elegendő a folyamatos teljesítmény. A motorkerékpár-gyártók esetében más a helyzet. A Livewire és a Zero például csak pár másodpercre éri el a végsebességét, ekkor hűtési szünetre van szükségük. Amikor a fojtószelep teljesen be van nyomva, a sebesség a csúcs- és a folyamatos teljesítménytől függően folyamatosan oszcillál. Ez az autókban is nagyon ritka. Az egyetlen példa, amit ismerek, a Jaguar F-Pace 400e, egy hibrid autó, amely az elektromos hajtás ingadozó támogatása miatt enyhén oszcillál is.
Értelmezések és reklám
A Mercedesen kívül vannak más kivitelek is, ahol a csúcsteljesítmény gyakran csak néhány másodpercig érhető el. Néha olyan rövid, hogy már az értékek “csúcsteljesítménye és súlya és gyorsulása” közötti eltérésből is kiderül. De az is lehet, hogy a jármű dizájnját sportosabbnak szánják. Versenypályákon vagy hegyi hágókon a 10 másodperces maximális teljesítmény is érdekes, ha minden kanyar után hozzá tudok férni. Emiatt a Mercedes eltér a normál céges vonaltól egyes vonóakkumulátorokkal felszerelt AMG sportmodelleknél, és 30 másodperc helyett 10-et közöl a rendelkezésre álló csúcsteljesítményről. Mindaddig, amíg a rendelkezésre álló idő szerepel a csúcsteljesítményre vonatkozó információk között, az ügyfél képet kaphat róla – legalábbis a ritka gyorsulásoknál.
A másik tényező az ismételhetőség. A fokozási teljesítmény azon a tényen alapul, hogy a rövid távú hő eloszlik és eloszlik. Az, hogy milyen gyorsan oszlik el, határozza meg a hűtőrendszer teljesítményét. Ha a hűtőrendszert gyengébbre tervezték a maximális teljesítmény-előírások figyelembevételével, előfordulhat, hogy a nagy teljesítmény ismételt használata során hő halmozódik fel az alkatrészekben, amíg a teljesítményt ennek megfelelően csökkenteni kell az alkatrészek védelme érdekében (“leeresztés”).
Ez elviselhető lenne egy hétköznapi autónál, de végzetes egy sportautónál. De mivel olyan kevesen vezetnek gyorsan, és nincsenek szabályok arra vonatkozóan, hogy mennyi ideig vagy gyakran kell a hajtásnak csúcsteljesítményt nyújtani, a reklámokban szereplő fizikai specifikációk érdekes lehetőségeket nyitnak meg. Ezért meglepően nagyok lehetnek a különbségek a megadott csúcsteljesítmény és a tesztben ténylegesen leadott gyorsulások között. A gyorsulási viselkedés a motor fordulatszám-tartományában szintén tervezési különbségeket mutat, amelyek nagyon hasonlóak a belső égésű motorokéhoz. A tény tehát tény: a tesztvezetést aligha lehet elkerülni, mert a vezetési élmény csak nagyon korlátozottan írható le, és mindig rendkívül függ az adott vezetési magatartástól.
