Elektriauto mägedes: mäekuru ja see, mis järgneb

Massi tõstmine teatud kõrgusele nõuab arvutatavat energiat: mass korda raskuskiirendus korda kõrgus. See on füüsika, milles mänguruumi pole. Ühe tonni tõstmine tuhat kõrgusmeetrit üles tähendab umbes kaks ja pool kuni kolm kilovatt-tundi potentsiaalset energiat — ja auto koos sõitjate ja pagasiga kaalub mitu tonni.

Lisaks ei anna ajam seda energiat kadudeta. Mootor, jõuelektroonika ja käigukast töötavad väga hea, kuid mitte täieliku kasuteguriga ning aku eraldab suurel võimsusel osa energiast soojusena. Tegelik vajadus on seega arvutatust suurem, ja seda selgemalt, mida järsemalt ja kiiremini sõidetakse.

Ja samal ajal toimib edasi tavaline sõidutakistus. Mäekurul sõidetakse harva kiiresti, seega on õhutakistus väike; veeretakistus jääb alles. Tõus domineerib arvutuses nii tugevalt, et energiakulu näidik näitab väärtusi, mida tasasel maal kunagi ei esine. See ei ole rike ega põhjus muretsemiseks — see on õige näit protsessi kohta, mis kohe vastupidiseks pöördub.

See, mis ülesminekul sisse pandi, on üleval potentsiaalse energiana autos. Allamäge vabaneb see uuesti. Sisepõlemismootor hävitab selle mootoripiduris ja ratastepidurites; elektriajam suunab suure osa sellest generaatorirežiimi kaudu tagasi akusse.

Kõik tagasi ei tule. Tee kulgeb läbi sama ahela nagu üles, ainult vastupidi: ratas, käigukast, elektrimasin, jõuelektroonika, aku. Igas lülis läheb midagi kaduma ja aku võtab energiat vastu ainult piiratud võimsusega. Suurusjärgu poolest jääb alles märkimisväärne osa — piisavalt, et mäekuru ületamine läheb lõpptulemusena palju odavamalt, kui tõus karta laseb.

Praktikas tähendab see: energiakulu näit mäekuru tipus on tähendusetu. Loeb väärtus orus teisel pool. Kes planeerib Alpide etappi, arvestab seepärast lähte- ja sihtkoha kõrguste vahega, mitte kõigi tõusude summaga — viimane oleks arvutus autole, mis laskumisel oma energia lihtsalt ära raiskab.

Rekuperatsioon vajab akus ruumi. Kui pakett on täis, pole energial kuhugi minna — ja auto vähendab rekuperatsiooni osaliselt või täielikult. Siis aeglustab ainult hõõrdepidur, ja seda just pikal ja järsul laskumisel raske autoga.

Sellest tuleneb reegel, mis on mägedes tähtsam kui ükski teine: enne pikka laskumist akut täis ei laeta. Kes laeb orus enne mäekuru, jätab teadlikult ruumi energiale, mis teisel pool tagasi tuleb. Kui palju ruumi, tuleneb kõrguste vahest ja massist — sama arvutus nagu eespool, ainult seekord ettepoole loetuna.

Sama mõju tekitab külm. Külma elementi ei tohi laadida suure vooluga, sest muidu sadestub metalliline liitium; seepärast piirab akuhaldussüsteem rekuperatsiooni, kuni elemendid on töötemperatuuri vahemikus. Laskumine varasel talvehommikul kohe pärast väljasõitu on seega teine juhtum, kus töö võtab üle pidur — ja see, milleks peaaegu keegi valmis ei ole.

Pidurite nõrgenemine kuumenemisel (fading) on hõõrdepiduri nähtus: klotsid ja kettad lähevad kuumaks, hõõrdumine väheneb, pedaali käik pikeneb. Kes aeglustab laskumisel elektriliselt, hoiab pidurid jahedad ja need on otsustaval hetkel täielikult kasutatavad. See on elektriajami suurim ohutusalane eelis mägedes ja seda mainitakse harva.

Piiramatu see ei ole. Ka elektrilisel ajamiahelal on soojuslik piir: elektrimasin, vaheldi ja jahutusring ei suuda väga pikka ja väga järsku laskumist lõputult vastu võtta ning aku täitub selle käigus. Kui rekuperatsioon mõnel neist põhjustest väheneb, annab auto töö üle pidurile — ilma eelhoiatuseta, kuid mitte ilma märkideta.

Vastus sellele on sama mis iga teise auto puhul ja see on: aeglasemalt. Kes alustab laskumist kiirusega, mida saaks hoida ka ilma rekuperatsioonita, ei pea ühtegi olukorda lahendama. Ja kes näitu jälgib, näeb rekuperatsioonivõimsuse vähenemist enne, kui tunneb seda pedaalis.

Ka mägedes järgib laadimispunktide tihedus liiklust ja liiklus kulgeb orgudes. Mäekuru tipus on harva midagi, kõrvalorus sageli vaid üksik punkt, mis võib talvel olla kättesaamatu. Seepärast lähtub planeerimine oruasulatest enne ja pärast ületust.

Lisaks suletakse mäekurusid hooajaliselt ja ümbersõit kulgeb siis läbi tunneli või autorongiga — teistsuguse pikkuse, kõrguse ja ajakuluga. Milline teelõik on avatud, avaldab vastava riigi või piirkonna teeamet; see on teave, mis kehtib ainult konkreetsel päeval ega kuulu ühtegi juhendisse.

Ja temperatuur langeb kõrgusega. Auto, mis alustab orus pehme ilmaga, seisab mäekuru tipus pakases — kõige sellega, mis sinna juurde käib: suurem küttevõimsus, külmemad elemendid, piiratud rekuperatsioon. Kes planeerib etapi orus mõõdetud väärtustega, planeerib selle liiga pikaks.

Tõstetöö valemis on mass lineaarne. Kes teeb auto viiendiku võrra raskemaks, vajab sama tõusu jaoks viiendiku võrra rohkem energiat — ilma ühegi erandita ja ilma sõidustiilita, mis seda muuta saaks. Pagas, katuseboks ja täis istekohad mõjuvad siin tugevamalt kui kusagil mujal.

Allamäge mõjub sama mass vastupidises suunas, kuid mitte sümmeetriliselt: see annab rohkem energiat tagasi ja täidab aku kiiremini, mistõttu jõutakse rekuperatsiooni piirini varem. Raske haagisega auto pikal laskumisel on seepärast täpselt see juhtum, mille jaoks akusse ruumi jätmise reegel välja mõeldi.

Ja talvel lisanduvad lumeketid või talvevarustus. Mis on riigis kohustuslik, millist märgistust peab rehv kandma ja millal kohustus kehtib, määrab iga riik ise ja avaldab selle oma liiklusasutuse kaudu. Energiakulu jaoks tähendab see lihtsalt: suurem veeretakistus, lühem etapp.

Mäesõit on juhtum, kus elektriauto paistab kõige paremas ja kõige halvemas valguses, olenevalt sellest, millist teelõiku vaadata. Kes arvutab mõlemad osad kokku, saab rahuliku pildi — ja auto, mis laskumisel oma pidureid säästab, selle asemel et neid ära kõrvetada.