اگر یک خودروی برقی و یک خودروی بنزینی را در کنار هم قرار دهیم و از چراغ قرمز با تمام توان شتاب بگیریم، در بسیاری از موارد خودروی برقی زودتر از خودروی بنزینی حرکت میکند و شتاب اولیه بیشتری دارد. دلیل اصلی این اتفاق، فقط «قدرت بیشتر» موتور برقی نیست و به چگونگی تولید و انتقال گشتاور نیز وابسته است.
موتور الکتریکی میتواند از همان لحظه شروع حرکت گشتاور بالایی ایجاد کند؛ در حالی که موتور احتراق داخلی برای رسیدن به محدوده مناسب گشتاور و توان، به افزایش دور موتور و همکاری سیستم انتقال قدرت، نیازمند است.
در بسیاری از خودروهای برقی نیز به تعویض دندههای متعدد نیازی نیست. اما پاسخ کامل به سؤال «شتاب خودرو برقی بیشتر است یا بنزینی؟» یک تبصره مهم دارد: برقیبودن بهتنهایی تضمین نمیکند یک خودرو از هر خودروی بنزینی سریعتر باشد.
وزن خودرو،نوع باتری، توان موتور، چسبندگی لاستیکها، میزان شارژ باتری و سیستم کنترل کششی در شتاب ماشین تأثیر دارند. همچنین، اگر به جای شتاب صفر تا صد کیلومتر بر ساعت درباره شتاب در سرعتهای بالا، حداکثر سرعت یا عملکرد مداوم صحبت کنیم، نتیجه میتواند بهطور کامل متفاوت باشد.
در این مطلب، دقیق بررسی میکنیم چرا خودروهای برقی اغلب در شروع حرکت سریعتر هستند و چه زمانی خودرو بنزینی میتواند عملکرد بهتری داشته باشد.
- بیشتر بخوانید: مقایسه خودرو: بررسی خودروهای برقی ایکسپنگ
شتاب خودرو برقی بیشتر است یا بنزینی؟
در مقایسه خودروهایی با کلاس، سطح قدرت و وزن مشابه، خودروهای برقی اغلب شتاب اولیه بهتری دارند.
مهمترین دلایل شامل موارد زیر میشوند:
- تولید گشتاور بالا از دورهای بسیار پایین
- کاهش یا حذف نیاز به تعویض نده در بسیاری از خودروهای برقی
- پاسخ سریع موتور الکتریکی به فرمان پدال گاز
- امکان بهرهمندی از موتورهای برقی قدرتمند روی محور جلو، عقب یا هر دو محور
- کنترل الکترونیکی بسیار سریع توان موتور
چرا خودروهای برقی شتاب اولیه بیشتری دارند؟
برای فهم این موضوع بهتر است ابتدا ببینیم وقتی راننده پدال گاز را فشار میدهد چه اتفاقی میافتد. در یک خودروی برقی، باتری انرژی الکتریکی را ذخیره میکند. اینورتر و تجهیزات الکترونیک قدرت، این انرژی را کنترل میکنند تا به موتور الکتریکی برسد.
موتور نیز انرژی الکتریکی را به حرکت چرخشی تبدیل میکند. درحقیقت، سیستم محرکه برقی از چند بخش اصلی مانند اینورتر، باتری، موتور الکتریکی و مجموعه انتقال قدرت تشکیل شده است.
در ماشین بنزینی، مسیر تبدیل انرژی پیچیدهتر است. بنزین باید ابتدا وارد موتور شود، پس از ترکیب با هوا، احتراق صورت میگیرد. فشار حاصل از احتراق باعث حرکت پیستون میشود. حرکت رفت و برگشتی پیستون با کمک میللنگ، حرکت دورانی ایجاد میکند. درنهایت، این نیرو از طریق سامانه انتقال قدرت به چرخها میرسد.
- بیشتر بخوانید: انواع خودرو برقی
گشتاور آنی؛ مهمترین دلیل شتاب خودروهای برقی
احتمالاً عبارت «گشتاور آنی» را زیاد شنیدهاید. گشتاور در سادهترین تعریف، نیرویی چرخاننده بهشمار میرود که موتور برای چرخاندن چرخها تولید میکند. البته یک نکته مهم فنی وجود دارد: اگر بگوییم «هر موتور برقی در هر شرایطی گشتاور کامل خود را از صفر دور تولید میکند»، بیش از حد سادهسازی کردهایم.
مقدار گشتاور واقعی به نوع موتور، اینورتر، کنترلر، دما، محدودیت باتری و استراتژی مدیریت توان بستگی دارد. با وجود این، ویژگی مهم موتور الکتریکی در ایجاد گشتاور بالا در دورهای پایین ماشین برقی است.
در خودروی بنزینی هنگام شتابگیری چه اتفاقی میافتد؟
در یک خودروی بنزینی، موتور برای تولید قدرت، نیازمند احتراق داخلی است. با ورود هوا به موتور،سوخت تزریق میشود. مخلوط سوخت و هوا در سیلندر میسوزد و فشار حاصل از احتراق، پیستون را حرکت میدهد. سپس میللنگ این حرکت را به حرکت دورانی تبدیل میکند.
اگر خودرو توربوشارژ باشد، سامانه توربو نیز باید هوای بیشتری با فشار بالاتر وارد موتور کند تا امکان ایجاد قدرت بیشتر فراهم شود. پس از موتور، نیرو باید از طریق گیربکس و دیگر اجزای انتقال قدرت به چرخها برسد. این فرایند بسیار سریع انجام میگیرد. اما در مقایسه با مسیر الکترونیکی یک ماشین برقی، اجزای مکانیکی و مراحل بیشتری درگیر هستند. به همین دلیل،در خودروهای بنزینی مدرن موارد زیر اهمیت دارند و میتوانند روی شتاب اولیه تأثیر زیادی داشته باشند:
- نوع گیربکس
- نسبت دنده
- زمان تعویض دنده
- واکنش توربو
- چسبندگی لاستیک
- سیستم کنترل کشش
- دور موتور
آیا خودروهای برقی گیربکس ندارند؟
این یکی از رایجترین باورهای اشتباه در مورد خودروهای برقی است. بیشتر ماشینهای برقی گیربکس چند سرعته سنتی مانند بسیاری از خودروهای بنزینی ندارند، اما این به معنی «نداشتن هیچ سیستم انتقال قدرتی» نیست.
بسیاری از خودروهای برقی از یک مجموعه کاهش دور تکسرعته استفاده میکنند. موتور الکتریکی به دلیل محدوده عملکردی گسترده خود میتواند بدون تعویض مداوم دنده ،نیروی مورد نیاز را به چرخها منتقل کند.
البته استثنا هم وجود دارد. برخی از خودروهای برقی عملکردمحور از گیربکس چند سرعته استفاده کردهاند تا عملکرد موتور در محدودههای سرعت مختلف بهینه شود.
شتاب صفر تا 100؛ جایی که خودروهای برقی میدرخشند
وقتی درباره شتاب خودرو صحبت میکنیم، عدد صفر تا 100 کیلومتر بر ساعت، یکی از رایجترین معیارهاست. در این آزمایش، ماشین از حالت سکون شروع میکند و زمان رسیدن آن به سرعت 100 کیلومتر بر ساعت اندازهگیری میشود.
این همان شرایطی است که مزیت موتور الکتریکی بیشتر به چشم میآید. برای درک بهتر تفاوت شتاب خودروهای برقی و بنزینی میتوان به XPeng P7 دو موتوره اشاره کرد. این خودرو از شرکت ایکسپنگ میتواند در 3.7 ثانیه از صفر به 100 کیلومتر بر ساعت برسد و 586 اسب بخار قدرت و 695 نیوتنمتر گشتاور تولید کند.
این شتاب بالا فقط به دلیل برقیبودن این ماشین نیست و به عوامل دیگری مانند قدرت بالا، گشتاور زیاد و واکنش سریع سیستم انتقال نیرو نیز بستگی دارد.
آیا هر خودروی برقی از خودروی بنزینی سریعتر است؟
خیر. یک خودروی برقی اقتصادی ممکن است شتابی معمولی داشته باشد، در حالی که یک خودروی بنزینی اسپرت میتواند شتاب بسیار بالاتری ارائه دهد؛ برای مثال، یک خودروی برقی شهری با موتور کمتوان را نمیتوان با یک خودروی بنزینی توربوشارژ چند صد اسب بخاری مقایسه کرد.
شتاب خودرو برقی بهتر است یا سرعت نهایی آن؟
ممکن است یک خودرو برقی در صفر تا 100 بسیار سریع عمل کند، اما حداکثر سرعت آن به شکل الکترونیکی محدود شده باشد. دلیل این موضوع به چند عامل مربوط میشود:
- محدوده دور موتور: موتور الکتریکی محدوده کاری مشخصی دارد و در سرعتهای بالا رفتار آن با سرعتهای پایین یکسان نیست.
- مدیریت دما: شتابگیری شدید انرژی زیادی مصرف میکند و همزمان باعث ایجاد حرارت زیادی در موتور، اینورتر و باتری میشود.
- مصرف انرژی: حرکت با سرعت بالا مصرف انرژی را بهشدت افزایش میدهد. مقاومت هوا نیز با افزایش سرعت اهمیت بیشتری پیدا میکند.
- محدودیت نرمافزاری: خودروساز میتواند برای محافظت از قوای محرکه، لاستیکها و باتری، حداکثر سرعت را محدود کند.
بیشتر بخوانید: نکات نگهداری خودرو برقی
چرا شتاب اولیه با سرعت نهایی فرق دارد؟
فرض کنید دو خودرو داریم.
خودروی A:
صفر تا 100: 4 ثانیه
حداکثر سرعت: 200 کیلومتر بر ساعت
خودروی B:
صفر تا 100: 5 ثانیه
حداکثر سرعت: 250 کیلومتر بر ساعت
خودروی A در آغاز حرکت سریعتر عمل میکند، اما خودروی B حداکثر سرعت بالاتری دارد؛ بنابراین، وقتی میگوییم «این خودرو سریعتر است»، باید مشخص کنیم درباره کدام شاخص صبحت میکنیم:
- شتاب صفر تا 50
- شتاب صفر تا 100
- شتاب 80 تا 120
- شتاب 100 تا 200
- سرعت نهایی
- زمان پیمایش یک مسافت مشخص
این تفاوت در مقایسه خودرو برقی و بنزینی اهمیت دارد.
جدول مقایسه شتاب خودرو برقی و بنزینی
| معیار | خودرو برقی | خودرو بنزینی |
|---|---|---|
| شروع حرکت | معمولاً بسیار سریع | وابسته به دور موتور و گیربکس |
| گشتاور در دور پایین | بسیار بالا در بسیاری از مدلها | معمولاً پایینتر از نقطه اوج گشتاور |
| تعویض دنده | معمولاً ندارد یا بسیار محدود است | معمولاً دارد |
| پاسخ پدال گاز | بسیار سریع | به موتور، گیربکس و شرایط احتراق وابسته است |
| شتاب صفر تا ۱۰۰ | در بسیاری از مدلها بسیار خوب | بسته به موتور و گیربکس، از معمولی تا فوقالعاده |
| سرعت نهایی | مدلمحور و گاهی محدودشده | در مدلهای عملکردی میتواند بسیار بالا باشد |
| شتاب در سرعت بالا | وابسته به موتور، باتری و مدیریت حرارت | وابسته به توان موتور، دنده و آیرودینامیک |
| تکرار شتابگیری شدید | ممکن است با مدیریت حرارتی محدود شود | ممکن است با گرما و گیربکس محدود شود |
| صدای موتور | بسیار کم | محسوستر |
| بازیابی انرژی هنگام کاهش سرعت | دارد | در خودروی بنزینی |
کلام آخر: شتاب خودرو برقی بیشتر است یا بنزینی؟
باید بگوییم در بیشتر خودروهای همرده، خودروی برقی شتاب اولیه بیشتری نسبت به خودروی بنزینی دارد. دلیل اصلی شتاب اولیه بالای خودروهای برقی، ترکیبی از گشتاور بالا در دورهای پایین، پاسخ سریع سیستم کنترل، انتقال قدرت سادهتر و حذف دندههای متعدد است.
البته میزان شتاب به قدرت موتور، وزن خودرو،سیستم انتقال نیرو و تعداد موتورهای الکتریکی بستگی دارد؛ مثلاً ماشین برقی ایکسپنگ P7 دو موتوره فقط در 3.7 ثانیه از صفر به 100 کیلومتر میرسد.
بنابراین، اگر معیار شما شتاب واکنش سریع در شروع حرکت باشد، خودروهای برقی مدرن اغلب عملکردی چشمگیر دارند و در بسیاری از مقایسهها از خودروهای بنزینی سریعتر هستند.
سؤالات متداول
کدام خودرو بهتر است، برقی یا بنزینی؟
ماشینهای برقی از لحاظ شتاب، آلایندگی، ایمنی در تصادفات و هزینه انرژی برتری دارند و عملکرد بهتر موتور، تجربه رانندگی کمصدا و آرام هم از دیگر مزیتهای آنهاست. البته نگهداری خودروهای برقی به دلیل قطعات کمتر آسانتر است.
مصرف برق خودروهای برقی چقدر است؟
مصرف برق خودروهای برقی تقریباً 14 تا 25 کیلوواتساعت بهازای هر 100 کیلومتر است. البته این بازۀ تقریبی میتواند بیشتر یا کمتر شود.
