Ohjaan kandidaatin tutkielmaa liittyen taloudelliseen ajotapaan sähköautoilla. Haluaisin kuulla palstalaisten näkemyksiä ja kokemuksia, koska aihetta on joissakin keskuteluissa jo sivuttu. Lisäksi kaipaisin vinkkejä, että mitä asioita työssä kannattaisi tarkastella vaikkapa yksinkertaisten simulointien avulla.
Nopeuden vaikutus ilmanvastukseen maantieajossa lienee yksi tärkeimpiä ja helpoimmin selitettävissä olevia tekijöitä. Kiinnostavia juttuja saattaisivat olla vaikkapa perinteiset polttomoottoriautoilun konstit kuten ripeät kiihdytykset, moottorijarrutus, vapaalla rullaaminen ja pulse & glide. Sähköautoilun erityispiirteistä kiinnostavat ainakin yhden polkimen ajo ja säädettävä moottorijarrutus.
Kirjaudu kommentoidaksesi.
Tuossahan jo oikeastaan luettelit asiat, jotka aiheuttavat keskustelua: rullaamisen hyödyntäminen vs. aktiivinen regenerointi ja osittain samaan liittyen tuo yhden polkimen taktiikka vs. tehopoljin ylhäällä rullaaminen. Kiihdytystehon vaikutus ja joistakin autoista löytyvät eri tilat regeneroinnille voisivat olla myös penkomisen arvoisia.
Periaatteessa vapaalla rullaaminen mahdollisimman paljon on taloudellisinta. Vaan monella EV mallilla vaatii erikseen vapaalle laittoa tai taiteilua polkimen kanssa joten jää hyödyntämättä. Säädettävä moottorijarrutus tässä tapauksessa olisi paras 0 - max välille. Rengaspaineillain yllätävän iso vaikutus painavalla autolla. Kiidyttämistä ei kannata ripeästi tehdä vaan maltilla ja ilmastoinnin säätö tarpeeseen, ei automaatilla, kun haluaa pihistellä kunnolla. Eli tarvitaanko jäähdytystä/lämmitystä ja mikä on riittävä puhallusnopeus pitämään ikkunat auki.
Itse olen miettinyt, että moottorin ja vaihteen irroittava ”vapaakytkin” olisi hyvä lisä sähköautolla rullatessa. Ehkä tilanne on kuitenkin niin, etää range on ongelma vain matka-ajossa, jolloin rullaamisella om kaupunkiajoa vähemmän käyttöä.
Vetäviin pyöriin kiinnettäessä yhteydessä oleva sähkömoottori, ei siihen väliin tarvita hajoavia kytkimiä.
Vaikka en olekaan varsinaisesti palstalainen, niin vastaanpa minäkin pyyntöösi. Seuraavanlaiset kokemukset ja niistä seuranneet näkemykset minulla on:
Vaihdoin siis heinäkuun alussa lataushybridin sähköautoon, Tesla X, ja aluksi ajotapani noudatti ladattavalla hybridillä totuttua, jossa oli yrityksenä maksimoida sähköajon pituutta. Pyrin rullaamaan vapaalla mahdollisimman paljon ja välttämään jarrutuksia, joiden jälkeen joutuisi "turhaan" kiihdyttämään.
Teslassa on valittavissa kaksi regeneroinnin voimakkuutta, mutta heikompikin niistä tappaa rullaamisen. Pidin asetuksen voimakkaammassa ja käytin moottorijarrutusta esim. liikenneympyrään tullessa. Lähestyessä ympyrää vaihdoin vapaalle ja rullaukselle hyvissä ajoin ja sitten lopullisen tarpeellisen hidastuksen tein kytkemällä vaihteen päälle, jotta regenerointi tappoi lopun vauhdin ja toivottavasti latasi akkua.
Tutut työmatkan alamäet menin rullaamalla vaihde siis vapaalla. Alamäen jälkeen siirtyminen tasaiseen ajoon alkoi onnistua pienen totuttelun jälkeen siten, että painoin arviolta kaasunpoljinta sopivasti, että kun vaihteen kytki päälle niin meno jatkui tasaisena. Aluksi vauhti tökkäsi tai nykäisi, mutta parin viikon jälkeen alkoi toimia aika jouhevasti. Toinen tekniikka oli "kaksiviputekniikka", että oikean käden sormella painoi vaihteen päälle ja samalla vasemman käden sormilla sekunnin murto-osan viiveellä vakkarin päälle, jolloin auto jatkoi rullauksen nopeudella tasaisesti. Jos vasen vipu viivästyi liikaa, nopeus tökkäsi taas. Jos vasen käsi oli liian nopea, auto hälytti, ettei vakkaria voi asettaa, kun vaihde on vapaalla, mutta se asettui silti ja matka jatkui tasaisesti.
Tuota settiä jatkoin jonnekin elokuun alkuun, kunnes heräsin ihmettelemään, että miksi ihmeessä?
Päätin helpottaa ajamistani ja jättää vapaalla rullaamiset pois, mutta regeneroinnin voimakkaalle ja asetuksen niin, että auto hiljentää pysähdyksiin asti, jos kaasua ei paina (toinen vaihtoehto olisi ryömittäminen).
Siirryin eräänlaiseen yhden polkimen ajoon. Siinäkin tottui aika nopeasti lähestymään risteystä/ympyrää niin, että kaasupolkimen noston jälkeen regenerointi hiljensi nopeuden sopivasti, kunhan ennakoi, mitä tuleman pitää. Eli oliko valot vaihtumassa punaiseksi vai jono lähdössä liikkeelle, näyttääkö, että ympyrästä pääsee läpi "omaa vauhtia" vai onko ulosmenoliittymässä suojatietä lähestymässä jalkailija/lastenvaunut jne. Regenerointi toimii progressiivisesti niin, että hidastuvuus kasvaa nopeuden hiljentyessä. Pienen totuttelun jälkeen siihen pääsi kiinni. Mutta nyt kylmät ilmat aiheuttavan pieniä yllätyksiä ja jarrupolkimen käyttöä, kun regenerointi heikkenee akun alhaisen lämpötilan takia.
Sellainen näkemys on syntynyt, että taloudellisuusajoa ei varsinaisesti hyödytä tehdä, jos sillä tarkoitetaan kustannusten säästöä, koska halvasta sähköajosta ei saa sellaista säästöä, joka korvaisi vaivan eikä rangesta ole huolta kuin pitkillä matkoilla.
Renkaiden vierintävastuksen minimoiminen ja ilmanvastuksen pienentäminen nopeutta alentamalla ovat tietenkin eniten vaikuttavia asioita, mutta voihan pitkillä matkoilla myös hyödyntää alamäissä rullaamista.
Luin jostain, olikohan Tesla-klubin sivuilla, että vuoristossa ajaminen ei oikeastaan ole niin paha juttu, koska ylämäkien syömä energia tulee takaisin alamäessä. Mutta mitä sillä tarkoitetaan? Jos alamäen rullaa vapaalla, akkuun ei tule mitään takaisin. Jos menee alamäkeä regenerointi päällä, ei alamäki riitä pitämään vauhtia yllä. Alamäessä säästyy energiaa, kun voi rullata, mutta saako ylämäen kuluttamaa energiaa varsinaisesti takaisin?
Pitkillä matkoilla sähköautolla ajamiseen liittyy matka-ajan optimointi, jos joutuu lataamaan välillä Pikalaturilla ei kannata kökkiä lataamassa liian kauan, koska akun varauksen nousu hidastuu akun täyttymisen funktiona, koska ohjausohjelmisto alentaa lataustehoa. Onko tuo kaikille sähköautoille yhteinen ilmiö eli sisältyykö samankaltaisena erimerkkisten autojen akunhallintaohjelmistoon?Teslassa auto ilmoittaa vähimmäislataustarpeen, jolla pääsee määränpäähän tai seuraavalle laturille. Ja saman tekee ainakin Teslan lataukselle A Better Route Planner -sovellus, joka ei ole Tesla-sovellus. Voi ladata vain tarpeellisen määrän ja jatkaa matkaa, jolloin matkaan kuluva aika tulee optimoitua.
Tompan sivuama asia auton lämmityksestä sisältää itseäni kiinnostavan jutun. Koska sähköautossa lämmitys syö suoraan samasta kakusta kuin vetävät pyörät, niin olisiko laskettavissa jollain kaavalla, mikä on jollain reitillä optiminopeus? Suurempi nopeus kuluttaa ajamiseen enemmän, mutta ajoaika ja siis lämmitysaika lyhenee. Ajanko motaria pitkin vai vanhaa paikallistietä? Jos haluan maksimoida rangen ajamalla alle rajoituksen, onko vaara, että ajan liian hiljaa, ja kulutan enemmän sähköä, koska lämmitän pidemmän aikaa?
Vuoristoissa on monesti laskut ovat niin jyrkkiä, että vapaalla laskien nopeus kiihtyisi turhan suureksi ja siksi laskuissa pitää jarruttaa. Silloin sähköauto kerää takaisin akkuun merkittävän osan potentiaalienergiasta, mutta perinteinen polttis vain lämmittää jarruja tai moottoria.
Joo olen samaa mieltä, että vaatimuksiltaan noin helppoon käyttöön ei kannata laittaa hajoavia kytkimiä, koska auton elinkaaren kestävä kytkinkinmon riittävän halpa. Toyotan kytkin hybridissään on esimerkki yksinkertaisesta kytkimestä, joka kestää tarpeeksi
Jaahas. Sinä tietysti käyt vuoristossakin monesti...
Niin vastasin kysymkseesi vuoristoissa ajamisesta. Minun autot ovat sen verran aerodynaamisia, että kiihtyvät kyllä melko loivassakin mäessä, varsinkin kun sähköisissä autoissa on vielä massaa melko paljon.
En muista kysyneeni sinulta mitään?
Jaha se on taas känkkäränkkäpäivä eräällä mieslapsioletetulla.
Kiitos kaikille osallistujille tähänastisista mielenkiintoisista kommenteista. Taloudellisin nopeus jollekin esimerkkiautolle lämmitystehon funktiona voitanee arvioida suhteellisen helposti karkealla tarkkuudella.
Olen ihmetellyt, että miksi rullaaminen on tehty kovin vaikeaksi useissa sähköautoissa. Luulisi olevan helppoa tehdä sekä rullaamisen että yhden polkimen ajon käyttäjän valinnan mukaan mahdollistava ohjaus. Oikealla kytkimellä pääsisi toki eroon kestomagneettikoneiden rautahäviöistä rullatessa, mutta ilmeisesti tuota ei ole ainakaan vielä katsottu vaivan arvoiseksi.
Teslan kanssa rullaillessa olisi auttanut jo se, jos auto lukisi nopeuden ja asettaisi vakkarin siiihen, kun vaihteen asettaa päälle. Oliko "vaisto" vai "lihasmuisti", mutta osasin melkoisen hyvin arvioida, minkä verran pedaalia pitää painaa ennalta, kun vaihteen kytki uudelleen päälle, jotta vauhti jatkui juohevasti tasaisesti. Ei olisi iso juttu tehdä ohjelmallisesti sellainen toiminto. Toinen asia on tietysti, onko rullaamalla saadulla sähkön säästöllä käytännössä vaivan arvoista merkitystä.
Hybridillä ajaessa tuntuu, ettei sähkömoottorissa ole käytännössä juuri mitään "rautahäviöitä". Jos sähkömoottori jarruttaa, se myös lataa akkua - ainakin mittarin mukaan. Ja tavallisilla maantienopeuksilla vakkarilla ajettaessa mittari kääntyy latauksen puolelle jo aika mitättömissä alamäissä. Vuoristoalamäessä "itselataava" hybridi täyttää akkunsa hyvin äkkiä täyteen, jolloin polttomoottorijarru on enää ainut jarru pyöräjarrujen lisäksi. Sähköautossa pitäisi olla latauskapasiteettia vuoristoalamäkiä varten noin kertaluokkaa 100 kertainen määrä.
Itse en kyllä koskaan pyri maksimoimaan "itselataavalla" hybridillä sähköajon pituutta, vaan kiihdytän kaupungissa aina niin nopeasti että polttomoottori käy, jos vain ketään ei ole edessä hidastamassa. Akun tyhjentämisestä kun ei kuitenkaan ole loppupeleissä hyötyä, kun ei sitä kuitenkaan voi seinästä ladata.