根据汽车趋势公司(Motor Trend)的最新测试,具有可笑模式的Tesla P90D每小时可行驶2.6秒钟,达到60英里。这真是太快了,而且目前只有三辆比特斯拉快的街头合法汽车。这些汽车是由保时捷,兰博基尼和法拉利生产的,要花250万美元才能购买这三辆车。值得指出的是,其中只有一辆汽车没有电动传动系统组件。
那么,能够容纳7人的重型乘用轿车如何击败最奇特的现代跑车呢?
我确定了11个独立的因素,这些因素使Tesla P90D与内燃机相比快得令人难以置信。其他特斯拉汽车也具有大多数特征,这也使它们如此迅捷,而不是那么可笑。
请务必注意,我们的通话速度很快,而不是很快。特斯拉的时速比地球上任何同类汽车都快60英里/小时,但每小时的最大速度限制为155英里。这对我来说足够快了,但是大量的量产车都超过了。
让我们一步一步地讲解特斯拉速度的原因。
特斯拉使用的电动机会以每分钟零转的速度产生最大扭矩(即使物体绕轴旋转的趋势),并在几乎所有RPM等级下继续产生相同量的扭矩。相反,内燃机在其转矩曲线的开始和结束处具有非常低的转矩,而在其转矩曲线的中央具有高转矩。因此,它们必须以低速档开始,并随着速度的增加而迅速向上移动,以使扭矩输出与汽车的速度相匹配。
特斯拉使用电池中的电力代替物理燃料。将电子从电池传输到电动机比将燃料从油箱传输到活塞要快得多。电子沿着电线传播的速度比燃料沿着燃料线传播的速度快得多,电子基本上会直接到达需要的地方,而燃料则先经过燃油泵,再到达喷油器,再喷到活塞中。 ,然后被点燃,转变成驱动活塞最终产生扭矩的力。在内燃机的空转中,已经有燃料通过燃料管路,气泵,燃料喷射器并在活塞中点燃,但是要加速需要更多的燃料。
Tesla P90D使用两台以不同齿轮比运行的电动机,一台用于后轮,一台用于前轮。在异国风情跑车之外,内燃机具有单个马达。两个电动机意味着它们会向车轮施加更大的扭矩,从而增加加速度,并且不同的齿轮比允许以不同的速度更好地与车轮混合,就像内燃机汽车中的不同齿轮一样。这又进入了快速与快速点。在扭矩保持恒定的同时,由于空气阻力,在较高速度下需要更大的马力才能保持加速。空气阻力随着速度的立方增加而增加,因此将空气推到一边以保持加速变得越来越困难。两个电动机使特斯拉能够继续以较高的速度将空气推向一旁。有关扭矩和马力的更多信息,请参考以下简要介绍:马力与扭矩。
说到马力,特斯拉有很多。特斯拉P90D中的两个电动机之间可以抽出762马力。高马力使它们随着空气阻力的增加而向前移动。而且,就像扭矩一样,特斯拉中的最大功率可立即获得,而RPM生成时无需等待,而内燃机则必须先建立转速才能达到峰值,然后再换档。类似的豪华轿车在650马力以下的表现也不错。劣质的内燃汽车-他们只是无法休息。右边的图形是这些过时的事物之一。(编者注:诚然,有一些限制因素使P90D无法达到电动机的总最大马力,但更高的马力潜力仍然有帮助。)
特斯拉具有全轮驱动。这意味着可用扭矩分布在与地面的四个粘性接触贴片上,而不仅仅是两个。在其他条件相同的情况下,这意味着它们可以在不打滑轮胎的情况下向地面传递双倍的力。这就是为什么肌肉车通常具有非常大的后轮,以增加接触贴片的尺寸以达到相同的效果的原因,以及为什么顶级燃油赛车的后轮有大轮而前轮有小轮。
最快的特斯拉具有21英寸的车轮,而不是标准的19英寸车轮。根据定义,一个21英寸的车轮比19英寸的车轮在地面上的橡胶更多。按照全轮驱动点,这会增加与地面的接触面积,从而可以在不使轮胎旋转的情况下施加更大的力。
特斯拉比内燃汽车具有更好的牵引力控制,因为电动马达具有极其简单的扭矩特性,并且与内燃马达相比,可以以更细微的增量和更快的速度进行控制。内燃机在不断变化,随着速度的变化,传递给轮胎的扭矩有多大,并且随着档位的变化而变化很大。相比之下,如前所述,电动机在每个速度下都提供相同的扭矩,并且没有齿轮箱,因此可以避免变速带来的剧烈冲击。出于同样的原因,由于电子更快地到达电动机,加速是即时的,而不是延迟的,因此改变电产生力的速度也更快,更准确。
要更改内燃机产生的力,您必须告诉气泵改变其物理抽气速度,并通过喷油器进行调整,以使它们将正确的空气燃料混合物输送到活塞中,并进行调整。正确点火的时机。与调整电子流相比,这一切都需要万千。一秒钟之内一切都还不错,但是牵引力是毫秒级的事情。据我所知,特斯拉和内燃汽车检测车轮打滑的传感器是相同的,但是能够响应他们所说的内容的能力要快得多,有点像反射与有意识的思考。
关闭特斯拉上的牵引力控制,这是发生的情况:
特斯拉没有齿轮,不需要换挡。内燃机必须以60 mph的速度多次换挡。每个档都有一个短暂的时间段,即档位不啮合和加速。换档对于尝试将发动机保持在功率段的峰值部分是必要的。特斯拉(Tesla)和最合理地制造的电动汽车无需打扰齿轮,因为这是不必要的。因此,汽车没有任何时期都无法尽可能快地加速。
特斯拉很重。这是自相矛盾的,但是具体来说,它们的重量很重,重心很低,非常重的电池组从汽车的前轴到后轴平均分布,并且略低于车轴高度。这意味着汽车在重心较高的汽车加速时,车轮均匀地向下推动接触贴片,并且前轮和后轮上的力变化较小。电动马达也比燃气马达小得多,并且安装在靠近车轴高度的位置。
相比之下,内燃机和汽油箱体积更大,并且在车轴上方更高,这导致力矢量在加速过程中对后轮施加的压力比特斯拉要大得多。减速和转弯也是如此,这就是特斯拉在那些测试中对于其重量的汽车也表现出色的原因。《连线》杂志的“前轮驱动肌肉车的物理原理”贴图显示了较高的重心对汽车的影响,而特斯拉电池背面的图片则显示了特斯拉的CoG降低了多少。
然后是特斯拉硬件的秘诀。特斯拉的疯狂模式是一回事。他们调整了电源控制器,并在从电池到电动机的功率传输中添加了一些整洁的微熔丝,以便可以将更多的电能从电池传递到电动机。这就好比在汽油箱和内燃机的发动机之间放一条较粗的汽油管。他们可以更快地为需要的地方提供更多的燃料。
通过“图片/信息:电池组内部。”
特斯拉可笑模式又是另一回事。首先,与仅具有“疯狂”模式的P85D相比,P90D使用的功率更大。其次,特斯拉升级了主电池包接触器(由软件控制的电磁体控制的大型开关)从钢变为因科镍合金(inconel),一种高科技合金,可更好地抵抗高安培数的热量。基本上,他们采取了限制条件,以更快地推动大量电子,并将其升级为不会那么快熔化的部件。
内燃机的硬件秘诀要多得多,因为安全地从金属瓶中爆炸的汽油中获取大量动力实际上要困难得多。
最后是特斯拉软件的秘诀。关于特斯拉的一个鲜为人知的事实是,随着特斯拉的工程师通过调整参数来了解如何从功率控制器中获得更多收益,他们已经通过软件版本获得了更快的速度,而现有客户已通过下载这些调整而受益。要在论坛上引用特斯拉车主,
当我购买85D时,它的评级超过5秒钟。软件升级使它达到了4.4s。最新的软件升级显然使它升至4.2s。我很惊讶。您还想要什么?
就像硬件秘诀一样,内燃机工程师也一直在通过软件做很多令人惊奇的事情,以使更多的汽车受益。但是,它们是从劣等的技术开始的,而劣等的技术已经成熟得多,因此它们的普及程度或速度不及特斯拉。
所以你有它。解释为什么特斯拉P90D如此之快的速度要比内燃机汽车快得多,而大多数老式技术则无法使用。在即将到来的Tesla Roadster中,这11个原因中的一些会被放大,导致我相信它将在2秒或更短时间内达到60 mph的时速。