Γιατί τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα δεν χρειάζονται κιβώτιο πολλών σχέσεων

Μία από τις πιο έντονες διαφορές που αντιλαμβάνεται κανείς οδηγώντας για πρώτη φορά ένα αμιγώς ηλεκτρικό αυτοκίνητο είναι η παντελής απουσία αλλαγής ταχυτήτων. Ο οδηγός πατάει το δεξί πεντάλ και το όχημα επιταχύνει γραμμικά, αδιάκοπα και χωρίς τα γνώριμα «κομπιάσματα» των παραδοσιακών κιβωτίων. Την ώρα που τα σύγχρονα αυτοκίνητα με κινητήρες εσωτερικής καύσης ενσωματώνουν αυτόματα σασμάν 8, 9 ή ακόμη και 10 σχέσεων, η συντριπτική πλειονότητα των EVs κινείται με ένα σύστημα μονής σχέσης.

Η θεμελιώδης διαφορά ηλεκτροκινητήρα και θερμικού μοτέρ

Το μυστικό πίσω από αυτή την απλότητα βρίσκεται στον ίδιο τον τρόπο λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα. Ένας βενζινοκινητήρας ή πετρελαιοκινητήρας αποδίδει την ισχύ και τη ροπή του σε ένα σχετικά στενό εύρος στροφών. Για να παραμείνει στο ιδανικό φάσμα απόδοσης και οικονομίας —είτε κινείται μέσα στην πόλη είτε με υψηλές ταχύτητες στον αυτοκινητόδρομο— απαιτούνται πολλαπλές σχέσεις μετάδοσης.

Αντίθετα, ο ηλεκτροκινητήρας διαθέτει ένα εξαιρετικά ευρύ ωφέλιμο φάσμα λειτουργίας, φτάνοντας συχνά τις 15.000 έως 20.000 στροφές ανά λεπτό. Το σημαντικότερο πλεονέκτημά του είναι η άμεση απόδοση της μέγιστης ροπής από μηδενικές σχεδόν στροφές, παρέχοντας την απαραίτητη ώθηση από στάση χωρίς να απαιτείται συμπλέκτης ή «κατέβασμα» σχέσης.

Πώς λειτουργεί η μετάδοση μονής σχέσης στα EV

Το γεγονός ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα χρησιμοποιούν κιβώτιο μίας σχέσης δεν σημαίνει ότι το μοτέρ συνδέεται απευθείας με τους τροχούς. Επειδή ο ηλεκτροκινητήρας περιστρέφεται με πολύ υψηλότερο ρυθμό από τους τροχούς, παρεμβάλλεται ένα σταθερό σύστημα υποπολλαπλασιασμού (reduction gear).

Ο μηχανισμός αυτός μειώνει τις στροφές και ταυτόχρονα πολλαπλασιάζει τη ροπή που καταλήγει στο διαφορικό και τελικά στους τροχούς. Η απουσία πολύπλοκων γραναζιών και υδραυλικών κυκλωμάτων σημαίνει λιγότερα κινούμενα μέρη, χαμηλότερο βάρος, μικρότερες μηχανικές απώλειες και σημαντικά μειωμένες ανάγκες συντήρησης.

Οι εξαιρέσεις των δύο σχέσεων και η εξειδικευμένη χρήση

Παρότι η μονή σχέση αποτελεί τον κανόνα, υπάρχουν εξαιρέσεις στην αγορά. Μοντέλα υψηλών επιδόσεων όπως η Porsche Taycan και το Audi e-tron GT ενσωματώνουν κιβώτιο δύο σχέσεων στον πίσω άξονα. Η πρώτη, κοντή σχέση εξασφαλίζει εκρηκτική επιτάχυνση από στάση, ενώ η δεύτερη μειώνει τις στροφές του μοτέρ στις υψηλές ταχύτητες, βελτιώνοντας την τελική ταχύτητα και την κατανάλωση ενέργειας. Σε παρόμοια λογική βασίζεται και η πλατφόρμα MMA της Mercedes-Benz για νέα μοντέλα όπως η CLA.

Ωστόσο, η προσθήκη δεύτερης σχέσης συνοδεύεται από επιπλέον κόστος, βάρος και μηχανική πολυπλοκότητα. Για τα καθημερινά ηλεκτρικά οχήματα μαζικής παραγωγής, η απλότητα και η αξιοπιστία του κιβωτίου μονής σχέσης προσφέρουν τον απόλυτο συνδυασμό επιδόσεων και αποδοτικότητας.