Wat als: Elektrische wagens versnellingen hadden?

Wat als? Yves Wouters

Autofans lezer Adriaan poneerde deze ochtend de interessante vraag waarom elektrische wagens geen versnellingen hebben. Hiermee moeten ze toch nog zuiniger rijden? Interessante stof tot nadenken.

Om te beginnen moet je het verschil weten tussen het karakter van een elektrische - en een verbrandingsmotor. Verbrandingsmotoren (lees: die dingen waar je diesel, LPG en benzine in moet pompen) zijn van nature weinig efficiënt. Het laten ontploffen van lucht met brandstof wordt omgezet in beweging. Elke verbrandingsmotor krijgt hierdoor zijn eigen karakteristiek trekje. Hoewel de meeste mensen niet verder zien dan "maximaal aantal pk's" en "maximale koppel" bij de nieuwste supercar, is het net de manier waarop die kracht wordt afgegeven dat belangrijk is. Dit omdat een verbrandingsmotor geen constante gelijke kracht en koppel levert. Elke verbrandingsmotor heeft een piekmoment waarop de motor het meest efficiënt draait.

Koppelcurve elektrische wagen

Piekmoment versus constante

Dit piekmoment wordt meestal gehaald op een gegeven aantal toeren per minuut (tpm). Zo kan een wagen tussen de 3.000 en 5.000 toeren extreem veel kracht hebben, maar onder de 3.000 toeren zo dood zijn als een 50 jaar oude trabant. Net zoals een motor (vooral voorkomend met turbodiesels) al zijn kracht verliest boven een bepaald toerental. Dit euvel lossen ze op door versnellingen toe te passen met verschillende ratio's. Vergelijkbaar met die op een fiets. Een kleine versnelling vraagt minder kracht van de motor (of je benen op een fiets) maar haalt ook een lagere topsnelheid (net zoals wagens hebben mensen ook een bepaald toerental waarop ze gewoonweg niet sneller meer kunnen trappen).

Nissan Leaf

Elektrische motoren liggen hier allemaal niet van wakker. Zij halen hun energie uit batterijen en zijn dus niet afhankelijk van de bewegelijke componenten om een bepaalde krachtsexplosie op te wekken. Met andere woorden, een elektrische motor haalt vanaf je hem aanspreekt zijn kracht uit batterijen waardoor hij meteen zijn volle kracht kan toepassen. Vergelijk het met vertrekken op een fiets met de grootste versnelling maar wel met de kracht van Zeus in je benen. Er is dus geen nood aan een kleinere versnelling om de kracht deftig in beweging om te kunnen zetten.

2de versnelling

Tot zo ver de - versimpelde - theorie. In praktijk zijn elektrische motoren echter niet 100% efficiënt. Toch zijn de motoren efficiënt genoeg om de meest voorkomende elektrische wagens aan te drijven met maar één versnelling (lees: een versnellingsbak zou de wagen nodeloos ingewikkelder en vooral duurder maken). Zien we echter naar de opkomst van de performance elektrische wagens, dan rijst toch de vraag of er niet moet overwogen worden om versnellingen te gebruiken. Tesla - zowat de grondlegger van de sportieve elektrische wagen - had in het testmodel van hun roadster nog een bak zitten met twee verzetten. De versnellingsbak kon echter het abrupte koppel van de elektrische motor niet aan waardoor hij maar een levensduur had van een paar duizend kilometer.

Tesla Roadster

Anderzijds maken versnellingsbakken de wagens zwaarder en ontstaat er meer frictie (door het schakelen naar een andere versnelling) wat nefast is voor het verbruik van een elektrische wagen. Misschien weegt het verlies van deze zaken wel niet op tegen het verlies in efficiëntie bij +120 km/u...

Vier motoren

Je kan ook spreken van een tussenfase. De huidige - reguliere - setup van een elektrische wagen is: "Batterijen sturen kracht naar een motor die het koppel verdeelt over X aantal wielen". Die verdeling van het koppel zorgt nog voor een verlies in efficiëntie. Daarom zijn merken al langer dan vandaag bezig met het plaatsen van motoren rechtstreeks op de wielen. Zo heeft de SLS AMG Electric Drive vier motoren die elk één wiel aandrijven. Dit staat garant voor ongekende performance en - vooral - handeling. Of klinkt 700 pk, 1.000 (instant!) Nm koppel en een topsnelheid van 250 km/u niet indrukwekkend genoeg?

SLS AMG electric drive

Vooruitgang is soms moeilijk

Als laatste stelling kan je poneren dat we misschien moeten stoppen met te proberen elektrische wagens om te vormen tot wagens met verbrandingsmotoren. Zo hadden we al problemen met het - ontbreken van - geluid, de range en nu willen we een zware/ dure/ onhandige versnellingsbak smijten in wagens die van nature al zeemzoet rijden. Want laat ons eerlijk zijn, geen enkele automaat (zelfs een DSG niet) kan even zacht schakelen als een versnellingsbak die niet hoeft te schakelen.

Momenteel zijn elektrische wagens - op papier - zoveel efficiënter dan reguliere wagens dat niemand wakker ligt van die 10 km extra range die kan gewonnen worden met meerdere versnellingen toe te passen. Gaandeweg zal de vraag wel stijgen (Fisker was hier al mee bezig). Net zoals we destijds van 3 versnellingen naar 4 zijn gegaan en nu al aan 10 versnellingen zitten in een wagen.

Tesla Model S

De "Wat als?" reeks zijn een serie columns geschreven door redacteur Yves Wouters. In deze columns poneert hij elke keer een vraag die hij op zijn eigen manier probeert op te lossen. De nodige korrel zout mag dan ook ter hand worden genomen.

Laatst gepubliceerd

Reacties (5)

Plaats een reactie
Yannick 12:53
afbeelding van Yannick

Toch weer wat opgestoken... Alleen vind ik de "Instant Power" nooit zo indrukwekkend als het lijkt. In de Fisker Karma was eer ook een BERG instant power maar in de praktijk?"meh..."

Wim 13:20
afbeelding van Wim

De ontwikkelingen mogen wel wat sneller gaan, maar er zullen wel wat redenen zijn waarom het niet snel gaat. Een elektromotor per wiel is wel de toekomst lijkt me.

Alfred 13:25
afbeelding van Alfred

**EDIT: aangepast, thanx ;-)**

Ook interessant om te lezen, gaat over hetzelfde: http://www.teslamotorsclub.com/showthread.php/9062-Model-S-Performance-v...

Een beetje 'Instant Power', wat bij Tesla echt wel 'Instant' is imo:
http://www.youtube.com/watch?v=h0sHA1jN3Fc
http://www.youtube.com/watch?v=QPzna3p3P5s
http://www.youtube.com/watch?v=p4gwjLlmG0w
http://www.youtube.com/watch?v=D6rkFrzFi5M
Waarom 'burnouts' als 'Instant Power'? Tractie controle uit, gas tot beneden en je hebt het zitten. Ik ken geen enkele supercar met verbrandingsmotor die dat kan zonder eerst de hogere toeren te zoeken.

Yvesw 13:47
afbeelding van Yvesw

Elektrische wagens voelen inderdaad niet zo snel aan omdat ze elk gevoel van snelheid wegfilteren. Geen geluid uit de uitlaat en snok van de versnellingsbak die doorschakelt maakt het moeilijk om in te schatten hoe snel je nu eigenlijk gaat.

Luide wagens lijken van nature sneller te gaan omdat de beleving meer op de zintuigen inspeelt. Dit minimaliseert wel deels het effect van de elektrische rijbeleving.

Alfred 16:16
afbeelding van Alfred

Wat een zeer irritante link is die mensen leggen. Vraag me af vanwaar die link komt.

Hier zijn nogal wat drempel-naar-drempel weggetjes en ik heb dan niet altijd zin om constant tussen 2de en 3de te schakelen.
Dag A: ik blijf in 2de versnelling en versnel tot een 40 km/u en laat me uitbollen tot de volgende drempel, lang niet overdreven snel, maar wel rond de 3000-3500 tpm. Zonnige dag, paar personen op een bankje langs de weg: "gij zijt zot, rijdt trager" en nog wat mooie gebaren.
Dag B: ik zie dezelfde personen terug op dat bankje, ik trek op naar 60 km/u maar schakel door tot 4de op 1300 tpm. Er draaide niet eens een hoofd.

Uw reactie

Recente reacties

Laatste rijtesten

Alle rijtesten

Laatste reportages

Alle reportages

Laatste nieuws

Alle nieuws