Szabad a verseny: új jövő az elektromos versenyautózásban

A Nemzetközi Automobil Szövetség (FIA) és a Formula-E múlt héten adta ki az első beharangozókat új, elektromos meghajtású versenyautóikról. Az új generációs Formula-E autó akkumulátora dupla mennyiségű energiát tud felvenni, hatékonysága és teljesítménye is magasabb. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a pilótáknak az új akkumulátortechnológiával nem kell majd autót cserélniük a verseny közben.

Az elektromos járműtechnika négy évvel ezelőtt még nem tartott itt, de pontos célkitűzéseik voltak. A FIA összehozta a világ vezető formatervezőit és mérnökeit, hogy egy olyan autót tervezzenek, amely a Formula-E vezérigazgatója, Alejandro Agag szerint „a versenyek jövőjét képviseli”.

A Formula-E-t az elektromos járművek töltési technológiája és a villamos vezérlőrendszerek terén vezető ABB is szponzorálja.

A bajnokság 2018. január 13-án megrendezett marrakeshi versenyén résztvevő Formula-E autókra még a 2014-ben meghozott, az akkumulátorokra és a töltési technológiákat szabályozó műszaki korlátozások vonatkoztak. A fedélzeti akkumulátorok teljesítményét az ekkor megalkotott versenyszabályok 28 kW/h-ban határozták meg, és nem engedélyezték az akkumulátor verseny alatti újratöltését. Ennek egyenes következménye volt, hogy egy autóval és egy akkumulátorral nem lehetett teljesíteni a versenyt. A versenyben két pilótából és két autóból álló csapatok álltak ki, amelyek váltó rendszerben teljesítették a közel 50 percig tartó futamot. A szabályok a csúcssebességet 140 mérföld per órára korlátozták.

Az októberben induló új szezonban a fedélzeti akkumulátorok teljesítménye immár elérheti az 54 kWh-t, ami lehetővé teszi, hogy egy csapat már egy autóval is képes lesz befejezni az adott futamot. Ennek ellenére a Formula-E versenyein a boxkiállások során szükséges újratöltés terén a szakemberek még mindig a sport és a technológia jövőbeli fejlesztéseire várnak. Napjainkban ugyanis az elektromos autók leggyorsabb akkumulátortöltői esetén is – mint amilyeneknek köszönhetően az ABB vezető szerepet vívott ki a villámtöltési technológia terén – közel 12 percre van szükség az akkumulátor újratöltéséhez.

Tudni kell, hogy az elektromos hajtású járművek terén a legfontosabb tényezőt az elektromos motorok alaptulajdonsága jelenti. A benzin- és dízelmotoroknak legalább ezer fordulat per perc sebességgel (vagy általában jóval gyorsabban) kell forgatniuk a főtengelyt ahhoz, hogy elérjék a forgatónyomaték maximális értékét. Ez olyan folyamat, amely még a leggyorsabb autók és a legjobb pilóták esetében sem zajlik le azonnal, mivel gázadáshoz és a motor összes alkotóelemének mozgásba hozatalához időre van szükség.

Ezzel szemben az elektromos motor, amely sokkal kevesebb mozgó alkatrészből áll, azonnal képes a teljes nyomaték leadására, és ez eredményezi a motor rekordgyorsulását. Az elektromos motor üzemi fordulatszámának széles tartománya – amelyet nem korlátoz a dugattyú mozgása vagy a szelepek nyitása és zárása – jellemző módon még az e-járművek hétköznapi változatánál is lehetővé teszi a jármű sebességváltás nélküli üzemeltetését. Mivel a nyomaték kerekekre történő átadása folyamatos és állandó, az áttételi arány módosítása miatt nincsenek szünetek, az e-jármű sebessége fokozatmentesen növelhető.

Az e-járművek konstrukciójából eredő rugalmasság további teljesítményelőnyöket eredményez. Az akkucsomag, azaz a cellák, a kábelezés, a hőmérséklet-szabályozó rendszerek és a védelmet biztosító akkumulátordoboz egy súlyos részegység, azonban vékony és lapos kivitelben is készülhetnek, és a kocsiszekrény alacsony pontján, így például az utastér alatt is elhelyezhető. Az akkumulátor ilyetén elhelyezésével alacsonyabbra kerül a jármű súlypontja, ami kedvezően hat a jármű kormányozhatóságára és stabilitására.