Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

[NeufegliseThierry]

..., dit is geen werkstuk voor mij waar ik een cijfer voor krijg of mijn boterhammen mee verdien dus voel ik me vrij om niet alles uit te klaren tot het voor jou aannemelijk is.

Klinkt als de weg van de minste weerstand.

Nou nou nou, iets meer respect voor iemand die überhaupt de moeite neemt om op jouw vraagstuk in te gaan kan geen kwaad lijkt me. Rest van ons vind het kennelijk niet de moeite waard om te reageren, Japio als enige wel en dan krijgt hij zo'n sneer te verwerken. Dat moet jij beter kunnen, toch?

[Alex]

Ff een opmerking van de leek: Een elektromotor kan toch altijd 100% koppel leveren? Waarom heb je dan een versnelling nodig? Of het zou moeten zijn dat bij hogere toeren de boel warm wordt. Daar staat tegenover dat een versnellingsbak meer bewegende delen heeft en daardoor meer onderhoud vergt. Of een versnellingsbak dan netto nog wat toevoegt, vraag ik mij af.

Ik kan het mij dus heel goed voorstellen dat fabrikanten van de bak af willen.

[japio]

Een elektromotor heeft een nominaal werkpunt waarbij deze optimaal presteert.
Er is een heel breed gebied waarbij de motor zijn ding doet, maar waar wel kanttekeningen zijn.
100% koppel over het gehele toerengebied dat klopt niet, het is wel hoog bij aanloop (ong. 80% van het nominale koppel).

Bij hoogtoeren treedt er verzadiging op (slechter rendement) bij een te zware belasting meer slip, etc. etc.
De Ampera-E zou zuiniger zijn geweest als er een lichtere motor was toegepast, had een hogere topsnelheid gehad als er een kleinere vertraging was gebruikt (wel minder snel bij de sprint) en had met een versnellingsbak en een iets lichtere motor flink meer gekost

[Anko]

Ff een opmerking van de leek: Een elektromotor kan toch altijd 100% koppel leveren?

Nee, toch niet. Neem als voorbeeld de Ampera E. De motor van de E levert maximaal 360 Nm koppel, inderdaad vrijwel vanaf 0 rpm. Maar het door de motor geleverde vermogen is begrensd op 150 kW. Dat vermogen wordt bereikt bij ongeveer 3980 rpm, oftwel net geen 66 km/h. Vanaf dat moment gaat het koppel zo'n beetje lineair naar beneden met het stijgen van het toerental. Bij het bereiken van de maximale snelheid (zo'n 8800 rpm en 150 km/h) is er in het gunstigste geval nog iets van 160 Nm koppel over.

Waarom heb je dan een versnelling nodig?

Bij die 8800 rpm levert de motor nog steeds heel veel vermogen, ruim voldoende vermogen om flink harder te rijden dan die 150 km/h. Maar bij niet heel veel meer toeren (hoeveel precies, dat weten we denk ik niet) zal de motor ineens veel minder goed presteren en zal het vermogen inklappen, waardoor de auto dus toch niet veel harder veel kan. Een extra (bv. 1:2) versnelling zorgt er voor dat, bij de wielen, alles hetzelfde blijft: zelfde vermogen en zelfde koppel. Alleen blijf je weg bij dat hoge toerengebied waar het motorvermogen in zal klappen.


En ja, je kunt ook een zwaardere motor monteren of i.i.g. een die beter met die hoge toeren overweg kan. En misschien is dat ook wel goedkoper, zoals Japio zegt. En minder onderhoudsgevoelig. Maar dat doet verder niets af van het effect dat een extra versnelling kan hebben.

Ik kan het mij dus heel goed voorstellen dat fabrikanten van de bak af willen.

Misschien. Misschien ook wel niet. In het artikel waar ik eerder al naar verwees (https://www.groen7.nl/versnellingsbakke ... en-er-aan/) wordt aangehaald dat Tesla heeft getest met een twee-versnellingsbak voor de Model S (dat hadden ze vast niet gedaan als dat geen zin zou hebben gehad), maar dat de bak niet duurzaam genoeg bleek. In hetzelfde artikel geeft ZF aan te verwachten tot 20% energiebesparing te kunnen bereiken doorversnellingen toe te passen. Nu is ZF natuurlijk versnellingsbak specialist en staan ze er daardoor wsl. niet geheel belangeloos in. Maar ze zijn aan de andere kant ook niet helemaal gek, lijkt me. Goedkoop zal het wsl. niet zijn.

[Anko]

... bij een te zware belasting meer slip, etc. etc.

Veel EVs zijn voorzien van een synchrone motor, zoals bijvoorbeeld de Ampera E, de Leaf, de Model 3, de Kona, de Ioniq, de Zoe, de Golf e en de i3.


Bij synchrone motoren speelt slip niet echt een rol. Tenminste, dat zeggen ze hier (en ook wel op andere plekken): http://www.elmeq.nl/theorie/elektromotoren-theorie:

Synchrone draaistroommotor
De stator van deze motor is identiek aan een asynchrone draaistroommotor. Bij deze motor is echter de rotor voorzien van een wikkeling. Door middel van een gelijkstroom, die via borstels en sleepringen aan deze rotorwikkeling(en) kan worden toegevoerd, gedraagt de rotor zich als een permanent magneet. Bij kleine vermogens (tot 3 kW) worden ook vaak permanent magneten toegepast. In tegenstelling tot een asynchrone motor loopt het draaiveld van de rotor in de pas met het draaiveld van de stator. Er is derhalve geen slip.

Opvallend detail: de enige niet synchrone EV motor die ik heb kunnen vinden is die van de Tesla Model S, en juist met de Model S heeft Tesla dus geëxperimenteerd met extra versnellingen.

[Anko]

Nou nou nou, iets meer respect voor iemand die überhaupt de moeite neemt om op jouw vraagstuk in te gaan kan geen kwaad lijkt me. Rest van ons vind het kennelijk niet de moeite waard om te reageren, Japio als enige wel en dan krijgt hij zo'n sneer te verwerken. Dat moet jij beter kunnen, toch?

Je haalt hier nogal naar me uit en dat vind ik natuurlijk niet prettig. Om te voorkomen dat ik nog eens onbedoeld respectloos over kom wil ik graag wat duidelijkheid voor mezelf scheppen.


Dus dit mag niet?

..., dit is geen werkstuk voor mij waar ik een cijfer voor krijg of mijn boterhammen mee verdien dus voel ik me vrij om niet alles uit te klaren tot het voor jou aannemelijk is.

Klinkt als de weg van de minste weerstand.

Maar dit mag wel (zonder onderbouwing of toelichting)?

Misschien steekt het wel niet iets anders in elkaar als wat jij nu aanneemt.

En dit mag dus ook?

voel ik me vrij om niet alles uit te klaren tot het voor jou aannemelijk is.

Dat snap ik niet zo goed. 't Is niet de eerste keer dat hier half en half de suggestie wordt gewekt dat de ander (lees: ondergetekende) te dom is om iets te begrijpen. Vind ik eigenlijk ook niet zo heel fraai. Net zoals dit:

Rest van ons vind het kennelijk niet de moeite waard om te reageren

Over sneren gesproken. Vooral dat "ons", alsof ik tegenover een jury zit. Vind ik ook niet leuk. Van mij mag het allemaal hoor, maar ik denk dat jouw gevoeligheid in deze misschien misschien een klein beetje bevooroordeeld is.


En zo dat ik het helemaal goed begrijp: wat was 'mijn vraagstuk' precies? Want volgens mij was er pas sprake van een echt vraagstuk toen Japio schreef: "Een keuzemogelijkheid lijkt mij alleen nuttig als je de auto anders inzet dan gebruikelijk zoals bijvoorbeeld met een Land Rover." en was ik juist (tot vanmiddag) de enige die de moeite heeft genomen om op zíjn bedenkingen in te gaan. Dit alles in een poging uit te leggen dat m.i. een extra versnelling ook voor ander gebruik dan zoals met een Land Rover echt wel toegevoegde waarde kon hebben. Ik geloof overigens niet dat ik in mijn poging ben geslaagd (of nog ga slagen) .

Maar goed, hier moet het allemaal niet om gaan. Het moet hier gaan om de zin en onzin van versnellingsbakken voor elektrische auto's

[Alex]

Ik kan het mij dus heel goed voorstellen dat fabrikanten van de bak af willen.

Misschien. Misschien ook wel niet. In het artikel waar ik eerder al naar verwees (https://www.groen7.nl/versnellingsbakke ... en-er-aan/) wordt aangehaald dat Tesla heeft getest met een twee-versnellingsbak voor de Model S (dat hadden ze vast niet gedaan als dat geen zin zou hebben gehad), maar dat de bak niet duurzaam genoeg bleek. In hetzelfde artikel geeft ZF aan te verwachten tot 20% energiebesparing te kunnen bereiken doorversnellingen toe te passen. Nu is ZF natuurlijk versnellingsbak specialist en staan ze er daardoor wsl. niet geheel belangeloos in. Maar ze zijn aan de andere kant ook niet helemaal gek, lijkt me. Goedkoop zal het wsl. niet zijn.

Als ik dit even snel scan, dan lijkt Tesla het antwoord te geven: besparingen wegen niet op tegen gebrek aan duurzaamheid.

[Anko]

Als ik dit even snel scan, dan lijkt Tesla het antwoord te geven: besparingen wegen niet op tegen gebrek aan duurzaamheid.

Zo zie je maar, we lezen allemaal wat we willen lezen .

Geldt ook voor mij. Persoonlijk lijkt het feit dat ze het met al hun kennis over dit onderwerp (ik denk dat ze er meer van af weten dan wij allemaal samen) toch geprobeerd hebben meer zeggen dan het feit dat het ze niet gelukt is. Ondertussen zijn overigens heel wat anderen er al wel in geslaagd.

Zonder meer de moeite van het lezen waard voor degenen die geïnteresseerd zijn, als je het mij vraagt:

http://www.thedrive.com/sheetmetal/1651 ... n-a-charge
http://www.evs28.org/event_file/event_f ... r_Faid.pdf
https://www.gkn.com/en/newsroom/news-re ... otor-show/
http://www.kreiselelectric.com/en/blog/ ... p-2-gears/

[Anko]

Als we er goed over na denken: heeft de Volt II eigenlijk niet een versnellingsbak? Alleen noemen we dat dan een power-split device.

https://www.designnews.com/automotive-0 ... 9124848471:

The company reports that its engineers devised the power-split arrangement as a means of boosting efficiency. At 70 mph, with the traction motor spinning frantically, efficiency would normally fall. To prevent that, they split the power between two motors.

“You’re taking the rpm’s of the main traction motor down, bringing the rpm’s of the other motor up, and improving the efficiency,” noted Kevin Kelly of GM in a discussion with Design News yesterday.

[japio]

In de Volt (Ampera) zit een planetair waarbij MGA en MGB ieder een eigen rol spelen. https://www.youtube.com/watch?v=AX5ZwzNwTc4

De Bolt/Amp- E hebben inderdaad een PMAC (permanent magneet AC) motor, de Leaf heeft een ACIM (AC inductie), de performance modellen van Tesla hebben eveneens een ACIM aan boord (al dan niet in combinatie met PMAC)
De motor van Renault is een speciale, wel synchroon, maar geen rare earth metals.
Van de rest geloof ik het, ik heb zelf voor dit moment een voorkeur voor de traditonele ACIM, de meerkosten van het energieverbruik van een ACIM aandrijving zijn beduidend minder dan de meerkosten van de PMAC aandrijving/ besturing.

Als ik dit even snel scan, dan lijkt Tesla het antwoord te geven: besparingen wegen niet op tegen gebrek aan duurzaamheid.

Zo sta ik er ook in, de besparingen zijn overigens alleen bij specifiek gebruik te realiseren en zijn zeker niet voor iedereen van toepassing. De 20% is haalbaar voor een scanauto van Stadstoezicht

Dat snap ik niet zo goed. 't Is niet de eerste keer dat hier half en half de suggestie wordt gewekt dat de ander (lees: ondergetekende) te dom is om iets te begrijpen. Vind ik eigenlijk ook niet zo heel fraai. Net zoals dit:

Mijn keuze om mijn aandacht te besteden zoals ik dat zelf wil, maar als je het meent dat je dit gevoel krijgt dan is het verstandig om toch eens bij een psycholoog op consult te gaan.