Tesla innove constamment dans le monde des voitures électriques. Le nouveau Roadster est présenté comme la voiture la plus rapide de tous les temps, capable d’accélérer de 0 à 60 en seulement 1,9 seconde.
Comment une tesla peut-elle accélérer si vite? Il y a dix facteurs principaux qui aident une Tesla à accélérer plus rapidement que de nombreux véhicules à combustion interne.
- Mise sous tension instantanée
- Deux moteurs
- Couple à partir de zéro tr/min
- Puissance incroyable
- Antipatinage
- Pas de changement de vitesse
- Centre de gravité extrêmement bas
- Matériel de haute qualité
- Logiciel de haute qualité
Bien que certains véhicules à combustion interne possèdent certaines de ces qualités, ils ne peuvent toujours pas accélérer aussi vite qu’une Tesla, même s’ils s’en rapprochent raisonnablement.
Les Tesla sont des véhicules très rapides, mais ils ne sont pas si rapides. Cela signifie que bien qu’ils n’aient pas une vitesse de pointe très élevée, ils ont une quantité incroyable d’accélération .
Motor Trend a mesuré teslas comme atteignant 60 miles par heure en 2,6 secondes, alors qu’ils sont tenus à seulement 155 miles par heure, tout comme plusieurs autres voitures – celles de Mercedes-Benz, BMW et Audi. Cela peut sembler être une vitesse de pointe élevée, mais le Henessey Venom GT peut aller 115 miles par heure au-dessus de cela. Pas ineresté dans le calcul? – c’est 270 mph.
Pourtant, 155 mph est rapide, et 0 à 60 en 2.6 – eh bien, c’est rapide aussi. Comment Tesla est-elle capable d’atteindre de telles vitesses?
Électricité
L’utilisation de l’électricité au lieu du carburant physique accélère le processus d’acheminement de l’énergie vers les pistons. Le processus d’obtention d’électrons d’une batterie à un moteur électrique est beaucoup plus rapide que d’acheminer le carburant d’un réservoir d’essence au piston.
En effet, les électrons peuvent se déplacer beaucoup plus rapidement le long d’un fil que le carburant lorsqu’il descend une conduite de carburant. Les électrons vont également immédiatement à l’endroit où ils sont nécessaires, tandis que le carburant doit passer par une pompe à carburant, puis par un injecteur de carburant où il est pulvérisé dans un piston qui s’enflamme.
Pendant que la voiture tourne au ralenti, il y a du carburant déjà injecté dans la conduite de carburant, la pompe à essence, l’injecteur de carburant, puis s’enflamme dans le piston. Beaucoup plus de ce carburant est utilisé lorsque vous commencez à accélérer.
Moteurs électriques
Les moteurs électriques sont capables de produire un couple maximal pour leurs véhicules. Selon Diffen, « le couple est la tendance d’une force à faire tourner un objet autour d’un axe ». À zéro rotation par minute, ce moteur continue de donner la même quantité de couple à presque tous les niveaux de régime.
Les moteurs à combustion interne ont des couples beaucoup plus faibles au début et à la fin de leurs courbes de couple respectives. Ils atteignent leurs niveaux de couple élevés au milieu de la courbe. Lorsque vous démarrez à basse vitesse, la voiture doit être déplacée rapidement vers le haut car la vitesse augmente pour être similaire au couple de sortie et à la vitesse de la voiture.
Deux moteurs électriques
Tesla utilise deux moteurs électriques fonctionnant à des rapports de démultiplication différents, l’un pour les roues avant et l’autre pour l’arrière. Sans compter les sports de course, de nombreux moteurs à combustion interne n’ont qu’un seul moteur.
Lorsque vous avez deux moteurs, les roues auront plus de couple, ce qui permet une accélération plus considérable. Cette combinaison permet également des mélanges plus efficaces des roues à différentes vitesses. Ceci est très similaire aux différents engrenages pour les véhicules à combustion interne.
C’est le point où vous voyez une fois de plus la différence entre la rapidité et la rapidité. Le couple sera toujours constant, tandis que la résistance de l’air nécessitera une puissance accrue pour maintenir cette accélération en raison de la résistance de l’air.
Le cube de vitesse augmente la résistance de l’air, et il devient beaucoup plus difficile pour la voiture de pousser tout cet air de côté et de continuer à augmenter sa vitesse.
Avec deux moteurs, la Tesla est bien meilleure pour pousser l’air hors du chemin et à des vitesses plus élevées que les moteurs simples.
Cela ne touche que la surface de la puissance et du couple – si vous êtes intéressé par plus d’informations à leur sujet, consultez cet article: Puissance vs couple.
Cheval-vapeur
La puissance totale émise par ces deux motopompes est de 762 chevaux. Gardez à l’esprit que les berlines de luxe utilisent moins de 650. Cette puissance fait partie intégrante de l’augmentation de la vitesse à mesure que la résistance de l’air augmente.
Tout ce pouvoir est immédiat. Lorsque vous conduisez une Tesla, vous n’avez pas besoin d’attendre que les RPM montent en régime. Si vous conduisez une voiture avec un moteur à combustion interne, vous devez attendre que le moteur augmente progressivement son régime pour atteindre son apogée avant de pouvoir passer à la vitesse suivante.
Traction intégrale
Lorsqu’un véhicule a une traction intégrale, il a tout son couple disponible pour ses quatre plaques de contact collantes qui touchent le sol au lieu des deux habituelles. Cela signifie qu’ils peuvent apporter deux fois plus de force au sol sans que les pneus ne tournent du tout.
Vous avez peut-être remarqué que les muscle cars ont tendance à avoir de grandes roues arrière. Il en va de même pour les dragsters à carburant, qui ont des roues arrière gigantiques et des roues beaucoup plus petites à l’avant. Les deux font cela pour augmenter la surface du patch de contact.
Antipatinage
Les caractéristiques de couple des véhicules équipés de moteurs électriques peuvent être contrôlées beaucoup plus facilement que ceux équipés de moteurs à combustion interne.
La quantité de couple fournie aux pneus change constamment avec les moteurs à combustion interne, et chaque changement de vitesse ou de vitesse rendra ce changement plus apparent.
Les moteurs électriques donnent à vos pneus la même quantité de couple, quelle que soit la vitesse, et ils n’ont même pas de boîtes de vitesses, vous pouvez donc éviter les surtensions qui découlent de ce changement de vitesse.
L’accélération est instantanée à cause des électrons. Ces électrons atteignent le moteur en un temps incroyable, et la quantité changeante d’électricité requise est beaucoup plus précise que le gaz.
Lorsque vous modifiez la quantité de gaz requise, vous devez faire en sorte que la pompe à essence configure sa vitesse de pompage. Les injecteurs de carburant doivent également être coordonnés pour apporter le bon mélange air-carburant dans le piston. Enfin, cela doit être fait avec le timing d’allumage pour fonctionner correctement.
Comparez ce processus compliqué avec le flux d’ions, et il n’y a pas de contestation pour savoir lequel est le plus rapide et le plus efficace. Alors que les capteurs de détection de patinage des roues sont les mêmes, les Tesla peuvent réagir beaucoup plus rapidement que les voitures à combustion interne.
Pas d’engrenages
Il n’est absolument pas nécessaire de changer de vitesse car vous n’avez pas de vitesses. Les moteurs à combustion interne doivent changer plusieurs fois juste pour atteindre 60 MPH. Gardez à l’esprit que chaque fois que ces véhicules changent, il y a une courte période de temps où les vitesses ne sont pas actives et vous n’accélérez pas.
Vous ne pouvez pas vous déplacer dans ces types de véhicules, car cela les maintient dans leur meilleure partie de la bande de puissance. Teslas et autres voitures électriques n’ont pas besoin de changer car elles accélèrent toujours aussi vite que possible.
Centre de gravité bas
Les Tesla sont très lourdes, mais elles mettent leur poids aux bons endroits pour faire tomber leur centre de gravité. L’une des parties les plus lourdes de la voiture est la batterie, qui est répartie de manière assez égale à l’avant de l’essieu arrière de la voiture et un peu en dessous du niveau de l’essieu.
Ce que tout cela signifie, c’est que la voiture poussera sur tous ses contacts de manière égale, et toute la force sur les roues arrière par rapport aux roues avant change beaucoup moins sous l’accélération et sous les voitures où le centre de gravité est plus élevé.
Les moteurs électriques sont également beaucoup plus petits que les moteurs à gaz, et ils sont fixés beaucoup plus près des essieux. En comparaison, les moteurs à combustion interne et leurs réservoirs d’essence sont montés beaucoup plus haut sur la voiture, au-dessus de l’essieu.
Cela provoque beaucoup de force générée sur les roues arrière lorsqu’il commence à accélérer, beaucoup plus que ce qu’une Tesla produit. Dans les virages et la décélération, la force restera équilibrée pour une Tesla alors que ce n’est pas le cas pour les voitures à moteur à combustion interne.
Secrets matériels
Tesla a ajouté beaucoup de modifications au matériel de ses voitures qui leur permettent de dépasser la plupart des voitures à essence.
L’une de ces modifications est le contrôleur de puissance, qui ajoute des micro-fusibles froids au transfert de puissance entre la batterie et le moteur. Cela leur permet de pousser beaucoup plus d’électricité de la batterie vers le moteur.
Pensez à cela comme l’ajout d’un tuyau de gaz plus épais entre le moteur d’une voiture à combustion interne et le réservoir d’essence. Les zones qui ont le plus besoin de carburant l’obtiendront le plus rapidement.
Tesla a mis à niveau le contacteur du pack principal, qui est un gros commutateur contrôlé par des électroaimants qui fonctionnent sous le contrôle du logiciel. Des alliages de haute technologie tels que l’acier et les superalliages Inconel sont utilisés pour permettre à l’emballage de résister à l’ampérage et à la chaleur élevés.
Essentiellement, ils ont pris un composant qui était assez limité, et ils l’ont amélioré pour pousser les électrons beaucoup plus rapidement. Ensuite, le composant lui-même a été amélioré pour mieux gérer la chaleur sans fondre.
Secrets logiciels
Les versions logicielles sortent continuellement car elles continuent d’innover le contrôleur de puissance avec des configurations mineures dans les paramètres. Toute personne qui achète une Tesla peut bénéficier de ces mises à jour presque immédiatement.
Le plus rapide de tous les temps
La Tesla Model S, lorsqu’elle est utilisée dans ce que les créateurs appellent le « mode ridicule », peut passer de 0 à 60 MPH en seulement 2,5 secondes. Cela signifie que les seules voitures commerciales de la planète à les battre sont la Laferrari et la Porsche 918 Spyder.
Ces voitures ne sont pas produites en série comme celles de Tesla, et elles sont également beaucoup trop chères pour le public. Si vous voulez acheter l’un d’entre eux, prévoyez de débourser environ un million de dollars.
De meilleures batteries
En règle générale, la densité d’une batterie déterminera la quantité d’énergie qu’elle peut libérer avant d’avoir à être rechargée. L’autre facteur, la densité de puissance est ce qui détermine la vitesse à laquelle l’énergie peut entrer et sortir d’une batterie. Cette puissance est ce qui détermine la vitesse à laquelle une voiture peut accélérer, selon Jorid Caban, chimiste à l’Université de l’Illinois.
Les nouvelles batteries produites par Tesla augmentent la densité de puissance de ces batteries, ce qui aide ces nouveaux modèles à atteindre ces niveaux d’accélération extrêmement élevés.
Ils ont modifié le design intérieur de la batterie et réduit l’emballage de la batterie afin qu’elle soit plus sûre.
Dans le passé, les batteries qui pouvaient produire cette quantité d’énergie pour permettre une conduite à longue portée et beaucoup d’énergie étaient extrêmement coûteuses. Cependant, le Journal Nature a constaté que les batteries électriques chutent en coût.
Avantages intégrés
Même si Teslas n’avait pas son système de batterie avancé, ils seraient toujours rapides dans les tests d’accélération. Comme le dit Duoba, « Un moteur est une sorte d’animal respirant : il doit prendre de l’air et le presser. »
L’exécution de tous ces processus prend du temps. Les moteurs électriques ne nécessitent pas autant de temps pour fonctionner car ils n’ont pas besoin de déplacer autant de pièces qu’une voiture à essence.
Lorsqu’un conducteur appuie sur la pédale, la Tesla peut accélérer rapidement car les gaz n’ont pas besoin de se fermer. Tous ces effets cumulatifs, aussi petits soient-ils, s’ajoutent à la rapidité de la Tesla.
Décalage de couple
Le couple maximal peut être atteint par Teslas à n’importe quel régime, grâce à ses moteurs électriques. Lorsque vous examinez les voitures à essence équipées de moteurs à combustion interne, vous constatez qu’elles ont besoin d’une combinaison spécifique de vitesse de rotation, de température et de flux d’air.
Il n’atteindra pas son couple maximal tant qu’il n’aura pas atteint un régime très élevé ou très bas. Pour beaucoup de ces voitures, le pic existe à environ 4 500 tr / min. Lorsqu’ils ont une vitesse nette de zéro, ces moteurs ne sont pas à leur efficacité maximale. L’inverse est vrai pour Teslas.
Moteur à induction vs brushless
Tesla est l’une des rares voitures électriques à être passée aux entraînements à induction. L’un des véhicules Tesla les plus rapides en a un, le Tesla Roadster.
Les années 1990 présentaient des véhicules électriques qui étaient tous alimentés par des balais à courant continu, sauf un. Aujourd’hui, presque tous les hybrides sont alimentés par des entraînements sans balais CC. Les seules voitures à noter qui utilisent des entraînements à induction sont
- Tesla Roadster
- General Motors EV-1
- Véhicules à propulsion AC
Les entraînements à induction et dc brushless utilisent tous deux des moteurs qui ont des stators très similaires. Les variateurs utilisent des onduleurs modulants à 3 phases. La principale différence entre ces deux est les commandes de l’onduleur et les rotors.
Les entraînements sans balais CC génèrent beaucoup plus de chaleur de rotor que leurs homologues à induction. Le refroidissement du rotor est beaucoup plus facile et son efficacité maximale est généralement plus élevée pour cet entraînement. Les entraînements sans balais CC peuvent fonctionner à n’importe quel facteur de puissance unitaire, tandis que les entraînements à induction ont un facteur de puissance d’environ 85%.
Idéalement, la force du champ magnétique (B) qui est fait par les aimants serait modifiable dans un entraînement sans balais. Lorsque le couple maximal est nécessaire, en particulier à très basse vitesse, l’intensité du champ magnétique doit être au maximum.
Lorsque cela se produit, les courants du moteur et l’onduleur seront maintenus à leurs valeurs les plus basses absolues. Les pertes de courant et de résistance sont minimisées, ce qui améliore l’efficacité globale. Le problème est qu’il n’y a pas de moyen facile de changer B de façon permanente.
Les machines à induction sont en contraste frappant avec cela. Ils n’ont pas d’aimants, et leurs champs B sont « réglables » parce que B est corrélé à V / f (tension à fréquence). Avec des charges plus légères, l’onduleur peut alors réduire la tension afin de minimiser les pertes magnétiques et de maintenir l’efficacité au maximum.
Toute machine dotée d’une machine à induction a un avantage sur le courant continu lorsqu’elle utilise un onduleur intelligent. Le trading de conduction et de pertes magnétiques peut être effectué de manière à optimiser l’efficacité.
Au fur et à mesure que les performances et la qualité de la machine augmentent, cet avantage devient encore plus important. Les moteurs sans balais à courant continu provoquent des pertes magnétiques et l’efficacité de la charge partielle diminue à mesure que la machine se développe.
Au fur et à mesure que la machine se renforce avec les entraînements à induction, il n’y a pas de perte croissante, ce qui donne aux entraînements à induction l’avantage dans les moteurs haute performance.
Dans l’ensemble, vous pouvez vous attendre à plus d’efficacité maximale avec les entraînements à induction, mais l’efficacité moyenne est pire que celle du brushless DC. C’est pourquoi Tesla utilise des entraînements à induction parce que Tesla désire des qualités de haute performance. Ils ont déjà un véhicule très efficace, ils peuvent donc faire un petit sacrifice pour des voitures comme le Roadster.
L’importance de ceci est que même si les entraînements à induction sont utilisés dans les voitures plus performantes, ils sont toujours moins chers. Les valeurs nominales des onduleurs, les coûts et les capacités d’affaiblissement du champ des entraînements à induction conviennent à tous les entraînements haute performance.
Il est beaucoup plus facile de protéger ces machines à induction en rotation car elles produisent peu ou pas de tension lorsqu’elles sont désexcitées. Un inconvénient est qu’ils sont plus difficiles à contrôler. Il est beaucoup plus difficile d’obtenir un contrôle complet avec les plages couple-vitesse et les températures. Cela peut entraîner des coûts de développement plus élevés, mais des coûts récurrents minimes.
Mode ridicule.
C’est l’un des secrets uniques de Tesla. Il permet à leurs voitures d’accélérer encore plus vite. Plus précisément, il s’agit d’un groupe motopropulseur qui offre une augmentation de 10% à l’accélération globale. Cela peut sembler peu, mais cela réduit de près d’une demi-seconde le temps de 0 à 60 MPH pour les voitures Tesla.
Récemment, Tesla a publié une mise à jour qu’ils appellent « Ludicrous Plus », qui cherchait à réduire encore plus le temps de 0 à 60. Maintenant, il y a un nouveau mode dans les travaux qui va par « plaid ». Ce nouveau groupe motopropulseur sera sur les versions à trois moteurs du Model X, du Roadster et de la Tesla Model S. Cependant, ce ne sera pas sur le modèle Y ou le modèle 3 à moindre coût.
Tesla a révélé pour la première fois cette nouvelle fonctionnalité en novembre 2017, ils ont laissé entendre qu’ils travaillaient sur un groupe motopropulseur à trois moteurs et que le véhicule serait capable de passer de 0 à 60 mph en seulement 1,9 seconde et que la vitesse maximale serait de 250 mph et peut-être plus.
Puissance maximale de la batterie
Il existe un paramètre connu sous le nom de Max Battery Power qui chauffe la batterie Tesla jusqu’à sa température de fonctionnement idéale et garantit que 100% de sa puissance disponible est accessible. Le temps de chauffage de cette batterie dépend de l’environnement dans lequel vous vous trouvez, mais tout au plus, cela prendra une heure.
Une fois la batterie chauffée, elle s’efforcera de propulser le véhicule entièrement électrique vers l’avant aussi rapidement que possible. Bien que ce processus augmente l’accélération, le réglage Max Battery Power utilise beaucoup d’énergie pour maintenir sa batterie dans la plage de température optimale. Si vous conduisez pendant une longue période ou dans des conditions très chaudes, ce réglage peut également refroidir la batterie.
Ce nouveau paramètre d’accélération sera inévitablement mis à jour et amélioré à l’avenir. Il est également spéculé que des fonctionnalités plus spécifiques à la batterie sont à venir. Ces fonctionnalités augmenteraient les performances et seraient un ajout très apprécié.
Les Tesla sont-elles plus rapides que les Lamborghini ?
Plus précisément, la Tesla Model S P100D est-elle plus rapide que la Lamborghini Aventador USP ?
La réponse courte est oui, la Tesla est beaucoup plus rapide dès le départ, et cette Tesla n’est même pas l’une des plus rapides, mais elle obtient toujours un temps de 0 à 60 MPH de 2,5 secondes.
L’Aventador est également très rapide, mais elle atteint 0-60 MPH en 2,7 secondes. C’est beaucoup plus rapide que presque n’importe quelle autre voiture, mais par rapport à la Model S de Tesla, elle perd. Gardez à l’esprit que le nouveau Roadster souffle les deux hors de l’eau.
Là où la Lamborghini brille vraiment et où Tesla commence à manquer, c’est la vitesse de pointe. Le modèle S P100D est limité électroniquement à 155 MPH tandis que l’Aventador peut atteindre une vitesse extrêmement élevée de 217 MPH.
Lorsque vous conduisez l’une ou l’autre de ces voitures, il est très peu probable que vous atteigniez la vitesse maximale de l’une ou l’autre, en particulier l’Aventador, donc c’est vraiment à vous de décider quelle est la qualité la plus importante à avoir.
Combien de kilomètres un moteur Tesla peut-il durer
C’est bien beau qu’une Tesla puisse accélérer extrêmement vite, mais combien de temps dure le moteur?
Les moteurs électriques et la batterie de Tesla lui permettent de durer beaucoup plus longtemps que les voitures de luxe telles que BMW, Audi, Porsche ou Mercedes. Ils ont une garantie inconditionnelle de durer des miles illimités jusqu’à 8 ans.
Jusqu’à présent, des rapports sont arrivés de conducteurs en Amérique du Nord et en Europe qui ont parcouru 100 000 miles, et leur autonomie de batterie reste à environ 90%.
Il y a encore des inconvénients assez raisonnables, comme devoir prendre le temps de se déplacer sur l’autoroute pour recharger leurs batteries. En outre, il y a une réduction significative de la puissance de la batterie pendant les périodes de très basses températures.
Tout cela s’équilibre; Cependant, les propriétaires de Tesla repartent avec une excellente accélération, une puissance douce et stable, une conduite silencieuse et une excellente maniabilité.
Combien de temps durent les piles?
Avec un moteur longue durée et une accélération haute performance, on pourrait penser que les batteries manqueraient d’énergie beaucoup plus rapidement que leurs autres concurrents électriques. Ce n’est pas le cas.
En fait, Elon Musk a promis une voiture qui aurait une batterie capable de durer un million de kilomètres. Rappelez-vous que c’est plus du double du montant actuel.
Cela peut sembler n’être qu’une rumeur parce que c’est tellement bizarre, mais en réalité, c’est une véritable possibilité grâce aux chercheurs en batteries de l’Université Dalhousie. Ils ont conclu un accord exclusif avec Tesla et publié un article dans The Journal of the Electrochemical Society.
Cette nouvelle batterie lithium-ion serait capable d’alimenter un véhicule électrique sur plus de 1 million de kilomètres et de perdre moins de 10% de sa capacité énergétique totale au cours de son cycle de vie.
Ce groupe a été dirigé par le légendaire physicien Jeff Dahn, l’un des plus grands chercheurs mondiaux sur le lithium-ion. Cette batterie surpasse toutes les batteries lithium-ion qui s’en approchent.
Bien que cette nouvelle amélioration ait une valeur significative pour les voitures du citoyen moyen, elle est également mise en œuvre dans deux nouveaux projets sur lesquels Tesla travaille, robotaxis et camions électriques longue distance..
Les créateurs de cette nouvelle batterie améliorée ne la traitent pas comme une percée, mais plutôt comme une référence à partir de laquelle d’autres chercheurs en batterie peuvent travailler. Ils ont libéré toutes les charges d’électrodes, compositions, additifs, etc. pour tous les autres chercheurs pour leurs propres projets de R & D.
Ce qu’il faut retenir
Les Tesla ont une quantité incroyable d’accélération qui est due en grande partie aux moteurs électriques et à tout le couple qu’ils fournissent. Ils n’ont peut-être pas beaucoup de vitesse de pointe, mais tout ce qui dépasse 155 n’est pas vraiment nécessaire pour la plupart des gens.
Il existe de nombreuses différences entre teslas et qui les font accélérer plus rapidement que non seulement les voitures à moteur à combustion interne, mais même les voitures coûteuses de haute qualité équipées de moteurs à combustion interne.
Les nouvelles améliorations que Tesla apporte au monde de l’automobile sont stupéfiantes; ils augmentent non seulement leur accélération, mais aussi leur économie de carburant, leur fiabilité, leur sécurité et tout cela pour un prix raisonnable.
