Anonim

Tijdens de jaarlijkse aandeelhoudersvergadering van Tesla kondigde CEO Elon Musk aan dat Roadster 2020 een SpaceX-optiepakket zou hebben dat raketschroeven zal omvatten. Later tweette Musk nog een paar details: de boegschroeven zullen niet echt verbranden; in plaats daarvan verdrijven ze hogedruklucht om de Tesla een extra versnellingsboost te geven.

Industrie-experts en de tranche van het internet die Musk volgt, speculeren en argumenteren over deze raketschroeven sinds hun aankondiging. Zullen ze functioneel, grillig en decoratief zijn (alleen om uw extravagantie aan te geven), of een combinatie van al het bovenstaande?

De Falcon 9-raketten van SpaceX maken gebruik van composiet omhulde drukvaten (COPV). Deze tanks zijn gemaakt van een dunne metalen voering gewikkeld in koolstofvezel en ze zijn redelijk licht en een geweldige manier om veel perslucht op te slaan in een zeer kleine ruimte. Dit is wat Tesla van plan is te gebruiken in de Roadster. Het gebruik van COPV's in voertuigen is geen nieuw idee; sommige bussen en vrachtwagens gebruiken ze om gecomprimeerd aardgas op te slaan, en brandstofcelvoertuigen gebruiken COPV's om waterstof op te slaan, maar de gassen in deze tanks worden gebruikt als brandstof voor de voertuigen, niet uitgestoten als directe stuwkracht.

Problemen met lucht als stuwkracht
Wanneer iemand het heeft over het plaatsen van een luchtraketschroef op een auto, is de eenvoudige veronderstelling dat deze "thrusters" zouden worden gebruikt voor stuwkracht door lucht uit te stoten en de auto voort te stuwen. De experts hebben veel problemen naar voren gebracht die dit kunnen veroorzaken:

  • Om een ​​voertuig in de gewichtscategorie van de nieuwe Tesla Roadster te versnellen, zou de lucht met superhoge snelheden moeten worden verdreven. Sommigen hebben berekend dat de lucht meer dan 1500 km / u zou moeten verlaten om de Roadster te versnellen. Als u dit bij een stoplicht gebruikt, kan puin de voorruit van een andere auto of een voetganger in de buurt aandrijven. Indien op deze manier geïmplementeerd, kan dit potentiële gevaar voorkomen dat de boegschroeven straatlegaal zijn.
  • Lucht verdrijven met hoge snelheden zou uitzonderlijk luid zijn.
  • Het onder druk brengen van de tank met de grote hoeveelheden lucht, dit zou veel energie van het batterijpakket gebruiken.

Sam Abuelsamid, een senior onderzoeksanalist bij Navigant, een adviesbureau voor de auto-industrie, vertelde The Verge: "Het is het meest belachelijke waar ik ooit van heb gehoord."

Misschien hebben technici van Tesla manieren ontdekt om al deze problemen te voorkomen of hebben ze misschien iets anders in gedachten. Patentnummer 9.272.595 B2, verleend aan Tesla, kan ons een hint geven van de werkelijke bedoelingen die Tesla heeft voor deze "raketschroeven".

Image

Figuur 5 van het patent van Tesla - een radiator die een passieve ontluchtingsinrichting gebruikt

Image

Figuur 7 van het patent van Tesla - een aandrijfeenheid voor een elektrisch voertuig met een externe passieve ontluchtingsinrichting


Tesla Patent

Het patent is getiteld "Passieve ontluchting voor verbeterde koelsystemen." Heb je ooit een spuitbus met lucht gebruikt om je toetsenbord schoon te maken of stof uit je computer te blazen? Als je dat hebt gedaan, is het je misschien opgevallen dat het blik koud wordt en zelfs kan vriezen. Het blik wordt koud vanwege een thermodynamische eigenschap die bekend staat als adiabatische koeling. Een gas, aanvankelijk onder hoge druk, koelt aanzienlijk wanneer die druk wordt opgeheven. Het patent van Tesla gebruikt deze eigenschap om een ​​beter koelsysteem te maken.

Hot Lap, oververhit op het circuit
Tesla maakt geen trage auto's. Ze staan ​​bekend om hun indrukwekkende nul tot 60 en kwart mijl tijden. De prestatie-eisen van een hot lap zijn echter heel anders dan die van een 0-60.

Bij het proberen van een hete ronde in een Model S, vonden auto en bestuurder meerdere problemen met de auto. Op de Virginia International Raceway ging de Model S in het midden van zijn eerste hete ronde naar een verminderde vermogensmodus. In de Tesla-racegemeenschap is het algemeen bekend dat de Model S problemen heeft met langere runs op het circuit. Een van de meer bekende voorbeelden was toen een Model S niet in staat was om zijn volledige vermogen te behouden door het bergachtige "The Green Hell" Nordschleife-gedeelte van de Nürburgring.

In tegenstelling tot de Model S wordt de nieuwe Roadster een rupsauto. Het bevindt zich in het bereik van de hypercarprestaties. Het zal een betere koeling van de krachtige elektronica en batterijen nodig hebben.

Zou adiabatische koeling werken?
Nu we het probleem kennen dat de Roadster-ontwerpers proberen op te lossen, laten we eens kijken naar deze mogelijke oplossing en kijken hoe het past bij de tweet van Musk's raketschroeven.

Image

De tweet zegt dat het versnelling, topsnelheid, remmen en bochten zal verbeteren. Zeker, al deze dingen zijn afhankelijk van koeling. Met versnelling en aanhoudende topsnelheid moeten de hoogspanningssystemen en batterijen worden gekoeld om stroomreductie te voorkomen. Bij remmen moeten de remblokken worden gekoeld. Bij normaal rijden kan een EV regeneratief remmen gebruiken; dit is niet het geval op het circuit. Hard remmen bij het nemen van een bocht vereist de wrijvingsremmen. Hoek na hoek kan zijn tol eisen en de remmen echt verwarmen.

Koeling met downforce
Als koeling, niet stuwkracht, echt de primaire functie is, zouden deze boegschroeven niet noodzakelijkerwijs op de achterkant van de auto zitten. Maar als je ze eenmaal hebt, kunnen ze wat stuwkracht leveren, dus hoe kan het het beste worden gebruikt? Omdat bochten en versnelling tractie vereisen, is de meest waarschijnlijke plaats om ze te plaatsen over de banden. Hier kan een kleine hoeveelheid downforce de prestaties aanzienlijk beïnvloeden. Door de banden aan de weg te laten plakken, kan het koppel van de elektromotoren maximaal worden benut.

Hoe dit kan helpen om een ​​Tesla te laten vliegen, weet ik niet zeker, misschien zullen een paar van de boegschroeven naar beneden wijzen. Misschien bedoelde Musk figuurlijk vliegen, zoals in snel gaan. Misschien maakte hij eigenlijk maar een grapje. Musk zei dat er tien van de stuwraketten zouden zijn. Misschien twee over elk wiel en twee die naar de grond wijzen. Als er wat naar de grond wijst, hoop ik gewoon dat de knop om de vliegfunctie op het touchscreen te activeren er zo uitziet:

Image

500 punten voor de eerste commentator om dit te identificeren.