Elektromobilis kalnos: pāreja un kas seko pēc tās

Masas pacelšana augstumā prasa aprēķināmu enerģiju: masa reizināta ar brīvās krišanas paātrinājumu un reizināta ar augstumu. Tā ir fizika bez rezerves. Viena tonna, pacelta par tūkstoš augstuma metriem, ir aptuveni divarpus līdz trīs kilovatstundas potenciālās enerģijas — un automašīna ar pasažieriem un bagāžu sver vairākas tonnas.

Turklāt piedziņa šo enerģiju nepiegādā bez zudumiem. Motors, jaudas elektronika un transmisija strādā ar ļoti labu, bet ne pilnīgu lietderības koeficientu, un akumulators pie lielas jaudas daļu atdod kā siltumu. Faktiskā vajadzība tātad ir lielāka par aprēķināto, un jo izteiktāk, jo stāvāk un ātrāk brauc.

Un līdztekus turpina darboties parastā braukšanas pretestība. Kalnu pāreju reti brauc ātri, tāpēc gaisa pretestība ir maza; ripošanas pretestība paliek. Kāpums aprēķinā dominē tik spēcīgi, ka patēriņa rādījums uzrāda vērtības, kādas līdzenumā nekad nav. Tas nav defekts un arī nav iemesls bažām — tas ir pareizs rādījums procesam, kas drīz tiks apgriezts otrādi.

Kas uz augšu ieguldīts, augšā glabājas automašīnā kā potenciālā enerģija. Lejup tā atkal atbrīvojas. Iekšdedzes dzinējs to iznīcina motora bremzē un riteņu bremzēs; elektropiedziņa lielu daļu no tās caur ģeneratora režīmu atgriež akumulatorā.

Atpakaļ nāk ne viss. Ceļš ved pa to pašu ķēdi kā uz augšu, tikai pretējā virzienā: ritenis, transmisija, mašīna, jaudas elektronika, akumulators. Katrs posms maksā, un akumulators enerģiju uzņem tikai ar ierobežotu jaudu. Kā lieluma kārtu saglabājas liela daļa — pietiekami, lai kalnu pārejas šķērsošana kopsummā maksātu daudz mazāk, nekā kāpums liek baidīties.

Praktiski tas nozīmē: patēriņa rādījums kalnu pārejas augstākajā punktā ir bezjēdzīgs. Svarīga ir vērtība ielejā otrā pusē. Kas plāno Alpu posmu, tāpēc rēķina ar augstuma starpību starp startu un mērķi, nevis ar visu kāpumu summu — pēdējais būtu aprēķins automašīnai, kas savu enerģiju lejup izmet.

Rekuperācijai vajadzīga vieta akumulatorā. Ja akumulators ir pilns, enerģijai nav kur plūst — un automašīna rekuperāciju samazina, daļēji vai pilnībā. Tad palēnina tikai berzes bremze, un tas notiek tieši garā, stāvā nobraucienā ar smagu automašīnu.

No tā izriet noteikums, kas kalnos ir svarīgāks par jebkuru citu: pirms gara nobrauciena nelādē līdz pilnam. Kas ielejā pirms pārejas uzlādē automašīnu, apzināti atstāj vietu enerģijai, kas atnāks atpakaļ otrā pusē. Cik daudz vietas, izriet no augstuma starpības un masas — tas pats aprēķins kā iepriekš, tikai šoreiz lasīts uz priekšu.

To pašu efektu rada aukstums. Auksta šūna nedrīkst tikt uzlādēta ar lielu strāvu, jo citādi izgulsnējas metālisks litijs; akumulatora pārvaldības sistēma tāpēc ierobežo rekuperāciju, līdz šūnas ir darba logā. Nobrauciens agrā ziemas rītā tūlīt pēc starta tātad ir otrais gadījums, kad darbu pārņem bremze — un tāds, kam gandrīz neviens nav sagatavojies.

Bremžu fading ir berzes bremzes parādība: kluči un diski sakarst, berze krītas, pedāļa gājiens kļūst garāks. Kas nobraucienu palēnina elektriski, notur bremzes aukstas un izšķirošajā brīdī tās ir pilnībā pieejamas. Tā ir lielākā drošības tehniskā priekšrocība, ko elektropiedziņa sniedz kalnos, un par to runā reti.

Šī priekšrocība nav neierobežota. Arī elektriskajai ķēdei ir termiskā robeža: mašīna, invertors un dzesēšanas kontūrs ļoti garu, ļoti stāvu nobraucienu nevar uzņemt patvaļīgi ilgi, un akumulators šajā laikā pildās. Ja rekuperācija kāda no šiem iemesliem dēļ samazinās, automašīna darbu nodod bremzei — bez iepriekšēja brīdinājuma, bet ne bez pazīmēm.

Atbilde ir tā pati, kas jebkurai citai automašīnai, un tā ir lēnāk. Kas nobraucienu sāk ar ātrumu, ko varētu noturēt arī bez rekuperācijas, tam nav jārisina nekāda kritiska situācija. Un kas vēro rādījumu, redz rekuperācijas jaudas kritumu, pirms to sajūt pedālī.

Uzlādes blīvums arī kalnos seko satiksmei, un satiksme virzās pa ielejām. Kalnu pārejas augstākajā punktā reti kas ir, sānu ielejā bieži tikai viens punkts, un ziemā tas var būt nesasniedzams. Plānošana tāpēc balstās uz ielejas apdzīvotajām vietām pirms un pēc šķērsošanas.

Turklāt kalnu pārejas sezonāli tiek slēgtas, un apvedceļš tad ved caur tuneli vai ar automašīnu pārvadāšanu vilcienā — ar citu garumu, citu augstumu un citu laika patēriņu. Kurš ceļa posms ir atvērts, publicē attiecīgās valsts vai reģiona ceļu pārvalde; tā ir informācija, kas ir spēkā tikai konkrētajai dienai un kam nevienā ceļvedī nav vietas.

Un temperatūra krītas līdz ar augstumu. Automašīna, kas ielejā izbrauc maigā laikā, kalnu pārejas augstākajā punktā stāv salā — ar visu, kas pie tā pieder: lielāka sildīšanas jauda, aukstākas šūnas, ierobežota rekuperācija. Kas posmu plāno pēc ielejas vērtībām, to plāno pārāk garu.

Pacelšanas darba formulā masa ir lineāra. Ja automašīna kļūst par piektdaļu smagāka, tam pašam kāpumam vajag par piektdaļu vairāk enerģijas — bez jebkāda izņēmuma un bez jebkāda braukšanas stila, kas to varētu mainīt. Bagāža, jumta bagāžnieks un pilns pasažieru skaits šeit iedarbojas spēcīgāk nekā jebkur citur.

Lejup tā pati masa iedarbojas pretējā virzienā, taču ne simetriski: tā atdod vairāk enerģijas un akumulatoru piepilda ātrāk, tādēļ rekuperācijas robeža tiek sasniegta agrāk. Smags auto ar piekabi garā nobraucienā tāpēc ir tieši tas gadījums, kam izgudrots noteikums par brīvu vietu akumulatorā.

Un ziemā klāt nāk sniega ķēdes vai ziemas aprīkojums. Kas valstī ir noteikts, kādam marķējumam jābūt uz riepas un kad pienākums ir spēkā, katra valsts nosaka pati un publicē caur savu satiksmes iestādi. Patēriņam tas vienkārši nozīmē: lielāka ripošanas pretestība, īsāks posms.

Kalnu brauciens ir gadījums, kurā elektromobilis izskatās vislabāk un vissliktāk, atkarībā no tā, kuru ceļa daļu aplūko. Kas abas daļas rēķina kopā, iegūst mierīgu ainu — un automašīnu, kas nobraucienā saudzē savas bremzes, nevis tās nodedzina.