Her er grunden til, at elbiler har masser af grynt, oomph og moment

australske politikere, inklusive premierminister Scott Morrison, har rejst spørgsmålet om elbilers kapacitet til "grynt".

Nu er jeg på ingen måde en "gryntende" ekspert, men når det kommer til ydeevne, elbiler mangler langt fra. Faktisk, Australske elbilejere har rangeret ydeevne som den vigtigste årsag til deres købsvalg.

V8, brændstofslugende, rev-hoveder, som angiveligt er bekymrede for, at elbiler betyder, at de bliver efterladt kørende rundt om golfvogne, bør først tjekke dette dragrace mellem en Tesla og en Holden V8 Supercar.

Spoiler alert:Tesla vinder, og med et rimeligt beløb.

Forbrændingsmotor vs elmotor

Forbrændingsmotorer og elektriske motorer er meget forskellige. I en forbrændingsmotor, som navnet antyder, små mængder brændstof blandes med luft, og er eksploderet for at drive en række stempler. Disse stempler driver en krumtapaksel, som så forbindes til en gearkasse, og til sidst hjulene.

Dette er en ret forenklet oversigt, men der er bogstaveligt talt hundredvis af bevægelige dele i en forbrændingsmotor. Motoren skal "omdrejles" til et højt antal omdrejninger for at nå maksimal effektivitet. Gearkassen forsøger at holde motoren kørende tæt på denne maksimale effektivitet over en bred vifte af hastigheder.

Al denne kompleksitet fører til, at en betydelig mængde energi går tabt, mest gennem friktion (varme). Dette er grunden til, at biler med forbrændingsmotorer er meget energiineffektive.

Så hvordan er elektriske motorer forskellige? Elektriske motorer er faktisk ret simple, bestående af en central rotor, typisk forbundet til et enkelt gear. Rotoren drejes af et omgivende magnetfelt, som er produceret ved hjælp af elektricitet. Den ekstra fordel ved dette design er, at det kan fungere omvendt, fungerer som en generator til at oplade batterierne, mens køretøjet bremses ned (dette kaldes regenerativ bremsning).

På den anden side, elmotoren reagerer øjeblikkeligt, så snart der trykkes på speederen. I betragtning af de minimale bevægelige dele, elektriske motorer er også meget pålidelige og kræver lidt eller ingen vedligeholdelse. Deres enkelhed betyder også, at næsten ingen energi går tabt i friktion mellem bevægelige dele, hvilket gør dem langt mere effektive end forbrændingsmotorer.

Oversættes enkelhed til mere eller mindre grynt?

Forbrændingsmotorer skal "omdrejles" for at nå maksimal effekt og drejningsmoment. Moment er et mål for, hvor meget rotationskraft der kan produceres, hvorimod kraft er et mål for, hvor hårdt en motor skal arbejde for at producere rotationskraften.

Som vist nedenfor, kraft- og drejningsmomentegenskaberne for en forbrændingsmotor betyder, at selvom en konventionel bil måske har en topkapacitet på 120 kW effekt og 250 Newtonmeters drejningsmoment, dette er kun, når motoren kører ved høje hastigheder.

I modsætning, en elektrisk motor giver fuldt drejningsmoment fra nul kilometer i timen, med et lineært forhold mellem hvor hurtigt motoren drejer og den nødvendige effekt. Disse egenskaber oversættes til et køretøj, der er ekstremt hurtigt til at accelerere, med evnen til at skubbe dig tilbage i dit sæde.

Hvad med trækkraft?

I over et årti har elektriske motorer været brugt i minedriftslastbiler, nogle gange med en kapacitet på mere end 100 tons, på grund af deres kraftfulde, øjeblikkeligt drejningsmoment og evne til at trække store byrder ved langsomme hastigheder.

Mens de fleste af disse køretøjer har været dieselhybrider, fuldt elektriske minelastbiler bliver nu introduceret på grund af deres høje effekt-til-vægt-forhold, lave driftsomkostninger, og evnen til at bruge regenerativ bremsning til – i nogle tilfælde – at genoplade deres batterier fuldt ud ved hver minenedstigning.

Elektriske motorer bliver også i stigende grad brugt i skibsfart, igen på grund af deres evne til at skubbe store belastninger. I Europa, en række kortdistance-elektriske skibe er i øjeblikket i brug. Et eksempel er Tycho Brahe, en 111 meter lang, 8, 414 tons elektrisk passager- og køretøjsfærge, der sejler mellem Helsingborg, Sverige og Helsingør, Danmark.

Gryntens fremtid

Den globale overgang til elbiler er i gang. Australierne skal beslutte, om vi vil fange de enorme fordele, denne teknologi kan bringe, eller forbliv en global efternøler, bogstaveligt talt bliver dræbt af vores nuværende bilemissioner.

Selvom langdistance bugsering i fuldt elektriske køretøjer i øjeblikket er en udfordring, i den nærmeste fremtid vil dette ikke længere være tilfældet med introduktionen af ​​langrækkende elektriske ter som Rivian R1T og Tesla Pickup.

I mellemtiden, der findes også alternativer, som min egen plug-in hybrid elbil. Den kan trække, køre på stranden, og køre op til 50 kilometer alene på el. Opladet ved hjælp af mit hjemmesolsystem eller University of Queenslands hurtigoplader, det betyder, at mere end 90 % af mine ture er nul-emission.

Det er klart, at elbiler kan give masser af grynt til australiere, så lad os sikre os, at vi er klar til en fremtid med elektrisk ydeevne.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.