Ô tô chạy bằng xăng và ô tô điện: Xe nào nhanh hơn?

Ô tô chạy bằng xăng và ô tô điện: Xe nào nhanh hơn?

Điểm mấu chốt của câu chuyện là muốn nói rằng nếu bạn muốn tăng tốc từ 0 đến 60 dặm / giờ (0 đến 96,5 km / h) nhanh nhất có thể, thì ô tô điện là lựa chọn đúng đắn. Tuy nhiên, ô tô chạy bằng xăng vẫn có thể có tốc độ tối đa nhanh hơn. Vậy điểm khác biệt chính giữa hai chiếc xe là gì? Chủ yếu là do hệ thống truyền tải.

“Quick” so với “Fast”

Đầu tiên, trong thuật ngữ đua xe nói chung, “quick” có nghĩa là mất bao lâu để đi từ điểm A đến điểm B, trong khi “fast” có nghĩa là tốc độ tối đa mà một chiếc xe đạt được. Ví dụ, trong đua drag, xe “nhanh hơn” (faster) đạt tốc độ cao hơn trong suốt cuộc đua, nhưng xe “nhanh hơn” (quicker) sẽ về đích trước.

Ô tô điện có khả năng chạy đến đich nhanh hơn ô tô chạy bằng xăng, nhưng ô tô điện vẫn chưa có tốc độ tối đa nhanh hơn. Kịch bản từ 0 đến 60 của chúng ta là một ví dụ điển hình. Xe chạy xăng có lợi thế về hiệu suất khi tốc độ tối đa đó được duy trì trong thời gian dài hơn.

Một bài báo trên tạp chí Fortune năm 2015 có sự góp mặt của cựu kỹ sư Tesla Dustin Grace, người đã cung cấp một cái nhìn tổng quan tốt. Xe điện tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn nhiều so với xe ga, điều này rất quan trọng vì mô-men xoắn là thứ thúc đẩy xe tiến lên. Hơn nữa, động cơ ô tô điện loại bỏ nhu cầu về hộp số truyền thống trong nhiều thiết kế hiện đại. Sức mạnh truyền thẳng đến các bánh xe để tăng tốc tức thì, giúp xe điện chạy nhanh hơn khi bắt đầu.

Trong một chiếc ô tô chạy bằng khí đốt, động cơ phải truyền sức mạnh trước tiên đến hộp số và sau đó đến các bánh xe (các thành phần được gọi chung là “hệ thống truyền lực”). Quá trình này mất nhiều thời gian hơn, lãng phí tiềm năng quan trọng trong giai đoạn từ 0 đến 60. Một phần công suất do động cơ tạo ra – thường là khoảng 15% – cũng bị lãng phí khi di chuyển qua hệ thống truyền lực, được gọi là tổn thất hệ thống truyền lực.

Hiệu quả nghĩa là con số mã lực

Nếu bạn đang so sánh một chiếc ô tô điện và một chiếc ô tô chạy xăng có cùng mức mã lực, thì ô tô điện cũng có thể sử dụng hiệu quả nhiều mã lực hơn. Đó là bởi vì xe điện có ít bộ phận chuyển động hơn, vì vậy chúng có thể chạy hiệu quả hơn. (Hiệu quả không dựa hoàn toàn vào mức tiêu thụ nhiên liệu; tốc độ và sự nhanh nhẹn của xe cũng bị ảnh hưởng.) Điều này cũng làm cho ô tô điện chạy rẻ hơn theo thời gian bằng cách giảm chi phí bảo dưỡng động cơ.

Mô-men xoắn tức thời và hệ thống truyền lực đơn giản hóa là hai yếu tố giúp xe điện có thể ”cất cánh” từ điểm dừng nhanh hơn nhiều so với xe chạy bằng xăng có thông số kỹ thuật tương đương. Đó là cách Tesla và các siêu xe điện khác đạt được từ 0 đến 60 lần chỉ trong hai hoặc ba giây.

Tesla không cung cấp xếp hạng mã lực, nhưng Road and Track đã sử dụng một cỗ máy gọi là lực kế để kiểm tra Model S P100D 2017 cao cấp nhất với bản nâng cấp Ludicrous Speed. Họ nhận được kết quả là 588 mã lực ở các bánh xe (một lần nữa, con số này ít hơn một chút so với đánh giá nếu được thử nghiệm ở động cơ).

Khi Motor Trend thử nghiệm trên đường vào năm 2017, tạp chí chưa bao giờ chứng kiến con số 0 đến 60 chạy trong vòng chưa đầy 2,3 giây. Nhưng Tesla đã xuất hiện với tốc độ 2,275 giây, vào thời điểm đó đã khiến nó trở thành phương tiện sản xuất thương mại nhanh nhất từ ​​trước đến nay. Tuy nhiên, như Frank Markus tại Motor Trend giải thích, nếu Tesla đang đua với Ferrari LaFerrari, Porsche 918 hoặc McLaren P1, ba siêu xe chạy bằng xăng đó sẽ đuổi kịp Tesla và vượt lên dẫn trước trong vòng vài giây.

Nếu Ferrari hoặc McLaren vượt quá ngân sách của bạn một chút, một chiếc xe chạy bằng khí đốt như Dodge Challenger SRT Hellcat 2019, với động cơ V8 6,2 lít tăng áp 840 mã lực, tự hào có tốc độ tối đa 203 dặm / giờ (326,6 km / giờ) và số 0 đến 60 thời gian 3,4 giây cũng sẽ đánh bại chiếc Tesla Model S.

Bất lợi về truyền dẫn

Xét về quá trình 0 đến 60 dặm/giờ, ô tô điện hiện đang có lợi thế lớn. Tuy nhiên, ngành công nghiệp xe điện đang nhận ra rằng ô tô của họ cần phải duy trì hiệu suất đó trong thời gian dài, điều này khiến chúng ta quay trở lại với hệ thống truyền động.

Đối với tất cả sự nổi bật xung quanh hiệu suất và hiệu quả của EV nhờ không có hộp số truyền thống, một số kỹ sư đang thực sự nghiên cứu các thiết kế hộp số mới dành riêng cho ô tô điện. Đó là bởi vì việc thiếu một cái sẽ khiến tốc độ tối đa của EV chậm hơn so với khi được trang bị.

Hộp số được thiết kế tốt, đặc biệt cho EV, sẽ hoạt động như một loại trung gian giúp quản lý việc cung cấp năng lượng của ô tô, cũng như phạm vi pin. Điều này sẽ giúp bạn có thể lái xe với tốc độ nhanh hơn trong thời gian dài hơn mà vẫn tốn ít năng lượng hơn. Nói chung, pin trên ô tô điện có thể chạy hết quãng đường khoảng 250 đến 310 dặm (402 đến 498 km), nhưng một thiết kế truyền động tiên tiến có thể giúp mở rộng phạm vi đó. Điều quan trọng là giữ cho nó đơn giản, chỉ can thiệp đủ để làm cho chiếc xe tốt ở tốc độ nhanh cũng như ở tốc độ thấp.

Theo The Drive, có dấu hiệu cho thấy Tesla đang nghiên cứu một hệ truyền động điện mới, nhờ vào đạt từ 0 đến 60 dặm/giờ trong 1,9 giây cho mẫu Tesla Roadster sắp tới.