Многие автомобилисты во всем мире знакомы с электромобилем Tesla Model S. О данной новинке было снято множество документальных фильмов, в которых рассказали, как собирают данный электрический седан, и на чем основаны его технологии. В данной статье мы расскажем об особенностях эксплуатации электромобиля Tesla Model S в России и странах СНГ.
Конструкция электрической силовой установки Tesla Model S
Электрическая силовая установка седана Tesla Model S не похожа ни на одну известную силовую установку до настоящего времени. Электродвигатель имеет достаточно компактные размеры, не превышающие размеры большого арбуза. Он располагается между задними колесами. В итоге моторный отсек, который располагается в привычном месте для седана, у электромобиля Tesla Model S превратился в багажник. А в заднем багажнике инженеры разместили складываемые детские сидения, которые позволили создать схему размещения пассажиров 5+2. Благо это стало возможно сдвинутому заднему стеклу к заднему концу кузова автомобиля.
КПД электродвигателя Tesla Model S в три раза выше КПД любого двигателя внутреннего сгорания. Можно выделить следующие особенности электрического мотора электромобиля Tesla Model S:
— электромотор функционирует на основе простого индукционного принципа;
— электромотор обладает медным цилиндром, который позволил увеличить мощность;
— электрический двигатель является трехфазным и имеет четыре полюса;
— мощность электромотора составляет 416 лошадиных сил и 600 Нм максимального крутящего момента.
С таким электродвигателем седан Tesla Model S с самого старта обладает максимальным крутящим моментом, передаваемым сразу на задние колеса. В итоге разгон у электромобиля Tesla Model S является абсолютно ровным до набора максимальной скорости. Топовая комплектация Tesla Model S P 85D разгоняется от 0 до 100 км/час за 4,4 секунды.
Технические характеристики топовой модификации Tesla Model S P 85D представлены в таблице ниже.
Особенности зарядки Tesla Model S в России
В максимальной комплектации Tesla Model S P 85D обладает аккумуляторной литий-ионной батареей емкостью 85 кВтч. Фактически это означает, что аккумулятор может обеспечить мощность в 85 кВт на протяжении одного часа или 1 кВт на протяжении 85 часов.
В России электромобиль Tesla Model S можно заряжать от красных розеток трехфазных сетей 380В. Также можно приобрести опциональный коннектор для евророзетки обычной бытовой сети 220В.В комплекте Tesla Model S идет зарядное устройство, мощность которого составляет 11 кВт. Это означает, что с ним для полной зарядки аккумуляторной батареи понадобиться 8 часов времени. Стоит обратить внимание, что если вы приобрели американскую версию Tesla Model S, то она не будет поддерживать зарядку от трехфазной сети. При зарядке монитор в салоне укажет, какую сеть вы подключили, и через сколько времени аккумуляторная батарея будет заряжена полностью.
Tesla Model S — новатор в области электромобилестроения, способный целиком ликвидировать бензиновые моторы и вызвать у человека стремление перемещаться на экологически безопасных транспортных средствах. Тесла стал первым авто, сумевшим привести доказательства в пользу электромобиля и заставившим усомниться в незаменимости бензинового двигателя, которому, как оказалось, пора занять своё место в музее.
История
Автомобиль Tesla Model S первый раз увидел мир в 2012 году, будучи выпущенным тогда ещё совсем неизвестной североамериканской фирмой Tesla Motors. Концепт этого электромобиля был показан в 2009 г. в Германии в автомобильном салоне Франкфурта и уже тогда привлек к себе всеобщее внимание.
Особенности авт омобиля
Авто движется благодаря мощному электродвигателю. Стоит отметить, что технические свойства и характеристики автомобиля Тесла Модель S находятся далеко впереди множества пользующихся славой элитных скакунов. Отличные показатели, если брать во внимание то, что это седан семейного типа. Тем более, что его безопасность по результатам проводимых краш-тестов составила пять звёзд. Tesla Model S назвали наиболее безопасной машиной 2013-го.
Технические характеристики автомобиля:
- Вес - 2108 кг.
- Ширина - 1963 мм.
- Длина - 4976 мм.
- Высота - 1435 мм.
- Колёсная база - 2959 мм.
- Объем багажного отсека - 900 л.
Аккумулятор
Аккумулятор Tesla Model S содержит сверхсовременную литий-ионную батарею, ёмкостью от 60 кВт/ч до 85 кВт/ч. Такого заряда аккумулятора достаточно для преодоления 400 км. Таким образом, автомобиль составляет конкуренцию бензиновым авто класса S. Сама батарея содержит 16 узлов и расположена по днищу авто, обеспечивая безопасность. Данное размещение батареи смещает центр тяжести автомобиля на 45 см. При зарядке от бытовой сети 220В за час можно зарядить аккумулятор таким количеством заряда, которого хватит на 50 км. Чтобы зарядить аккумулятор полностью на специальной станции, потребуется полчаса. Нужно заметить, что батарея электромобиля содержит высочайшую уплотненность заряда (такие батареи применяют в ноутбуках). Источник долгого времени работы батареи заключается в применении специального устройства охлаждения жидкостью, способного также охладить и мотор.
Двигатель
Двигатель электромобиля снабжен новейшим трехфазовым мотором переменного тока. Движок создан на базе лаборатории фирмы Tesla Motors и его характеристики не имеют себе равных. Электродвигатель определен в задний мост авто. Мощность мотора составляет — 416 л. с., вращающий период — 600 Нм. Помимо этого, данное авто содержит прочную трансмиссию от фирмы Mercedes-Benz, что позволяет приводить двигатель авто в передвижение благодаря одностадийному редуктору.Абсолютная быстрота: 209 / 201 / 193 км/ч. Сила: 416 / 362 / 302 л. с. Разбег с 0 до 100 км/ч: 4.4 / 5.4 / 5.9 с.
Амортизация и ведущая часть
Амортизация и ведущая часть Tesla Model S пропитана передовыми новинками, это касается и ходовой автомобиля. Пневматические подвески позволят поднять или опустить автомобиль по желанию владельца. Реечное автоуправление рулём содержит электрический предусилитель. Жесткость управления регулируется бортовым компьютером. Имеются разные варианты жесткости управления, начиная от твёрдого для спорта, завершая мягким и удобным для любителей комфорта.
Тормозная концепция
Вытяжные тормозные диски и умное компьютерное управление стояночным тормозом составляют неплохую тормозную систему. Однако главной фишкой данного автомобиля является рекуперативная концепция торможения. Благодаря ей, машина способна замедлять ход при помощи мотора и изменять эту силу в электроэнергию, заряжая при этом батареи. Данная функция весьма комфортная и практичная. Чтобы активизировать рекуперативную концепцию замедления хода, водителю следует попросту медленно освободить рычаг ускорения, и автомобиль тут же примется притормаживать, перерабатывая силу трения в электроэнергию.
Безопасность
Нельзя не вспомнить о том, что электромобиль является весьма уютным и имеет высокий уровень безопасности. Tesla Model S имеет 8 подушек безопасности и специальную защитную систему, отключающую питание в случае аварии, которая контролируется компьютером. В общем, Tesla Model S имеет всё для вашего удобства и безопасности, а главное она является экологически чистой машиной.
В Tesla Model 3 будут использоваться аккумуляторы последней модификации с «Гигафабрики Tesla»
Компания Tesla собирается устанавливать в своих новых электромобилях Tesla Model 3 аккумуляторы, которые производятся сейчас на «Гигафабрике» из Невады. Новые силовые агрегаты, как обещает компания, будут более мощными и эффективными. Преобразователь был разработан с нуля, предыдущие модели, которые работали в той же Tesla Model S, не используются. Новое здесь все, включая полупроводниковые элементы системы. Инженерам компании удалось снизить количество уникальных элементов инвертора примерно на 25%, что позволяет удешевить конструкцию.
Кроме того, Model 3 получила 435-сильный электромотор. Об этом сообщил технический директор Tesla. Это даже больше, чем у BMW M3, где установлен трехлитровый шестицилиндровый твин-турбо двигатель (максимум - 431 л.с.). Благодаря мощному мотору самая медленная модификация модели сможет разгоняться до 96 километров в час всего за 6 секунд. У старшей модели с продвинутым режимом Ludicrous Mode на разгон до этой скорости уйдет всего 4 секунды. 
Электронные компоненты инвертора (полевые транзисторы с изолированным затвором)
Инженеры компании уже несколько месяцев работают над созданием нового инвертора Model 3 мощностью 320 КВт. В конструкции инвертора используются биполярные транзисторы TO-247 с изолированным затвором. Эти электронные компоненты использовались в конструкции инвертора для Tesla Model X и Tesla Model S. Производство инверторов уже стартовало, запущены производственные линии и для других компонентов, поскольку компания собирается поставить около 500000 электромобилей к 2018 году.
Без подзарядки новая модель сможет проезжать от 340 до 400 километров, что очень неплохо. Изначально на рынок будет поставляться версия с запасом хода в 340 километров, после чего появится модель с аккумулятором емкостью в 80 КВт·ч. С этим аккумулятором электромобиль сможет пройти и 480 километров. Кроме того, новинка получает автопилот. И хотя он и не превратит электромобиль в робомобиль, помощь автомобилисту будет оказываться довольно серьезная.
Сейчас компания уже проводит тестирование своего нового электромобиля. К примеру, недавно именно такую модель сфотографировали в одном из сервисных центров компании. По внешнему виду она ничем не отличается от демонстрационного образца.
Отгружать Model 3 покупателям начнут не ранее конца 2017 года. Предзаказов на электромобиль поступило в несколько раз больше планируемого - на данный момент более 375 тысяч. Неясно, способна ли Tesla Motors справиться с такой нагрузкой без срыва сроков. Вполне возможно, что будут срывы сроков. По Model X проблемы были еще в первом квартале - вместо 4500 электромобилей компания смогла поставить 2400. Тем не менее Илон Маск обещает постепенно нарастить производственные мощности, чтобы заказчики любых моделей электромобиля получали свои транспортные средства точно в срок.
Напрямую сопоставить количество лошадиных сил автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электромобиля - довольно сложная задача. Физика силовой установки электромобиля сильно отличается от ДВС. В электромобиле электричество берётся из литий-ионной батареи в результате электрохимической реакции. Далее оно следует через силовую электронику, регулирующую напряжение и силу тока, к электромагнитам в моторе, которые создают мощное магнитное поле, вращающее вал привода колеса. Мощность, требующаяся для вращения вала, имеет наибольшее сходство с традиционными измерениями лошадиных сил. Однако всё начинается с электрохимических реакций, которые происходят в аккумуляторной батарее. В зависимости от температуры, состояния заряда и возраста батареи количество извлекаемого электричества может быть очень разным.
Из-за этих факторов есть некоторая путаница в понимании методологии определения эквивалента количества лошадиных сил для наших полноприводных двухмоторных электромобилей - Model S версии «D», которую мы постараемся устранить в этом материале.
Электрические «лошадиные силы»
Измерять электрическую мощность в лошадиных силах не так просто, как кажется на первый взгляд. Вот киловатты или мегаватты - другое дело. Но одного электричества не достаточно для движения. Электродвигатель конвертирует электричество в движение. Представьте, что электроэнергия течёт подобно топливу от бака к двигателю. В различных ситуациях (низкий заряд, низкая температура и т.д.) поток электронов может уменьшиться ниже предельной производительности электродвигателя. В иных случаях потенциальный поток электронов может даже превышать максимальные возможности электродвигателя (тёплая батарея, кратковременные ускорения, и др.). Так как батарея «меняет» количество электрических лошадиных сил, то нет точного числа, которое можно было бы использовать для оценки физических способностей электромобилей. Наиболее приближенная к правде оценка - это мощность на валу электромотора, когда он работает один. Фактически, по закону Евросоюза только эта мощность мотора (одного или двух) и должна быть заявлена в характеристиках электромобиля.
Один или два мотора (P85 или P85D)
Мощность на валу заднеприводного одномоторного Model S около 360-470 л.с. в зависимости от варианта (60, 85 или P85). Кроме того, аналогично, но чуть иначе отличаются мощности «электрических сил» батарей на выходе. Разница наиболее заметна для водителя при очень низком заряде батареи. В этом состоянии химические реакции выделяют меньше электричества и меньший эквивалент лошадиных сил, даже если мощность электродвигателя не изменилась. Но максимальный крутящий момент электромотора(ов) может почти не меняться даже при том, что максимальная мощность на валу уменьшается по мере снижения мощности батареи.
Когда мы запускали полноприводный P85D, мы использовали прямой подход к определению комбинированной способности двух электромоторов, переднего + заднего. Крутящий момент от двух электромоторов объединяется, в результате чего получаем огромный прирост в ускорении, которое вы чувствуете в P85D. Благодаря именно этому «безумный» режим (англ. «insane mode») так восхитителен. Электромобиль «взлетает» немного быстрее, чем ускорение свободного падения и составляет удивительные 3.1 секунды при разгоне до 96.6 км/ч. Такое ускорение было подтверждено журналом Motor Trend на базовой версии с водителем среднего веса. Нужно отметить, что более крупный водитель или дополнительные опции, увеличивающие вес, могут уменьшить ускорение. Кроме того, стандарты Motor Trend исключают первые 28 сантиметра старта. Включение этого участка в подсчёт добавит приблизительно 0.2 секунды к ускорению.
Tesla Model S P85D режим Insane
Одно замечание - с увеличением высоты характеристики двигателей внутреннего сгорания (ДВС) снижаются, в то время как электромобили, фактически, становятся быстрее. Для всех автомобилей с увеличением высоты одинаково снижается сопротивление воздуха, но чем выше находится автомобиль с ДВС, тем больше ему не хватает кислорода. Тест от Motor Trend был сделан приблизительно на уровне моря, соответственно при увеличении высоты Model S начнёт выигрывать у автомобиля с ДВС с аналогичными характеристиками.
С лошадиными силами двух двигателей ситуация не всегда так же проста, как сумма переднего и заднего. Поскольку мы поднимали суммарные лошадиные силы двух моторов выше и выше, в итоге всё чаще эта мощность моторов бывает выше, чем «химическая» мощность батареи в лошадиных силах.
Кроме того, система полного привода у двухмоторных машин Тесла распределяет доступную электрическую мощность так, чтобы увеличить максимальный крутящий момент (и мощность) в зависимости от дорожных условий и развесовки электромобиля. Например во время резкого старта вес переносится на заднюю ось. Передний электромотор должен уменьшить крутящий момент и мощность, чтобы не дать передним колёсам пробуксовывать, а в это время «освободившаяся» энергия будет питать задний электродвигатель, где это действительно нужно в этот момент. Противоположное происходит при торможении, когда передний мотор может принять больше рекуперативного тормозного момента.
Полный привод 85D и 70D
Некоторая путаница существует и в том, что в электромобилях 85D и 70D комбинированная мощность моторов очень близка к мощности батарей в нормальных условиях. А в случае с 85D мощность двух моторов в сумме может превышать доступную мощность батареи. Оба мотора потребляют мощность батареи в самых разнообразных условиях реального мира. Но истинные меры для водителя электромобиля - это время ускорения и ходовые качества.
JB Straubel, технический директор
Показав осенью свою горячую новинку, родстер Tesla второго поколения, и побудит автомобильную интернет общественность обсуждать произошедшее, Тесла быстро ушла в тень, оставив без ответа главный вопрос, сколько лошадиных сил развивает экстравагантный гиперкар.
Но даже тогда не был дан ответ на самый важный вопрос, о котором изначально молчала Tesla. Какая мощность Тесла Родстер II? Ответ вновь попытался дать инженер из Штатов. Вот что получилось.
Для подсчетов были использованы данные о производительности, предоставленные в свободный доступ самой автокомпании из Пало-Альто, наряду с некоторыми предположительными оценками массы, динамики и других данных которые можно поставить в формулу для подсчёта выходной мощности двигателя. В результате, предполагаемая мощность электрического родстера не разочаровывает, она вполне может соответствовать вилке от 990 до 1.400 «электропони». То есть можно точно сказать, 1 тысяча лошадей в новинке есть.
Илон Маск буквально шокировал автомобильный мир во время презентации двух новинок: Tesla Roadster II и грузовика Semi . 10.000 Нм крутящего момента это нешуточный запас!
Джейсон в своем видео как обычно подробно рассуждает на тему технических нюансов автомобиля. Как оказалось, под 10.000 Нм крутящего момента Тесла, на своем официальном вебсайте, подразумевала не что иное как крутящий момент на колесах. То есть данный крутящий момент не развивается двигателями, а увеличивается передаточным числом КПП. Это дает нам зацепку для вычисления выходной мощности и косвенно говорит о том, что точно не прилетела с другой планеты. Чудес не бывает.
Если использовать схожую методику подсчета крутящего момента, окажется, что у Dodge Challenger SRT Demon более 13.500 Нм крутящего момента на колесах…
На 1.40 минуты видео Фенске доказывает, что представленные Tesla данные фактически бессмысленны, приводя в пример мотор в 1 л.с. зацепленный с несколькими шестеренками, поменьше и побольше, с количеством зубов в 100 и 1.000, соответственно. При таком соотношении выходной крутящий момент на колесах будет соответствовать 13.500 Нм! Единственно, что с такой трансмиссией автомобиль не сможет разогнаться до скорости более 1 км/ч.
На 3 минуте видео по хронометражу рассуждения продолжаются на примере самого быстрого серийного бензинового автомобиля- Dodge Demon.
972 Нм последовательно проходя через шестерни первой передачи КПП и дифференциала увеличиваются приблизительно до 14.000 Нм крутящего момента. На второй передаче показатели на колесах все еще будут составлять более 10 тыс. Нм момента и так далее. От перемены сумм слагаемых, результат не изменится.