Tesla Cybercab: nowe szczegóły dotyczące baterii, napędu oraz nietypowej metody produkcji

Kanał YouTube Munro Live już kilkakrotnie tutaj polecaliśmy. Niestety, ostatnio kanał ten często poświęca się temu, co innego niż samochody elektryczne. Jednak dzięki filmowi o Tesla Cybercab amerykańska firma inżynieryjna ponownie trafiła w dziesiątkę. Inżynierowie Tesli wyjaśniają w nim Tesla Cybercab – nie technologię jazdy autonomicznej, lecz produkcję, akumulator i napęd.

Główny inżynier Tesli Lars Moravy, kierownik rozwoju Cybertrucka Eric Earley oraz inni eksperci są zaskakująco otwarci, jeśli chodzi o tę technologię. Film z gigafactory w Teksasie, gdzie budowany jest Tesla Cybercab, trwa prawie półtorej godziny i jest w języku angielskim. Zebraliśmy najciekawsze informacje.

Proces rozpakowywania | Akumulator/BMS | Zarządzanie temperaturą/napęd

Galeria zdjęć: Tesla Cybercab w pierwszym bezpośrednim kontakcie z próbą siedzenia

Proces otwierania pudełka

Najpierw omówimy proces otwierania pudełka, czyli specjalną metodę produkcji modelu, o której Tesla mówi już od dawna. Podstawową ideą jest możliwość pracy równolegle nad poszczególnymi elementami karoserii, co ma poprawić przepływ pracy. Dzięki temu roboty mogą na przykład jednocześnie pracować nad modułem przednim z wszystkich czterech stron. Liczba stanowisk roboczych miała znacznie spaść w porównaniu z Model Y do zaledwie 25.

Częścią procesu rozpakowywania jest również Gigacasting, już zastosowany w innych modelach, czyli technika odlewania pod ciśnieniem służąca do produkcji niezwykle dużych elementów karoserii. W przypadku Cybercab Tesla posunęła się w tym kierunku najdalej: samochód składa się z jednego dużego elementu z aluminium odlewaneego pod ciśnieniem, który stanowi podłogę przedniej części pojazdu, oraz podłogi tylnej części. Elementy te wytwarza się w jednej operacji. Do tego dochodzi jeszcze centralna część z baterią i siedzeniami oraz drzwi, które w Cybercab są realizowane jako drzwi składane – głównie dlatego, że to fajne, jak podano w filmie.

Dwa siedzenia są bezpośrednio przykręcane do baterii

Zdjęcie: Munro Live (YouTube)

Aby zainstalować siedzenia, Tesla używa tej samej metody co w Cybertrucku: są one przykręcane bezpośrednio do obudowy baterii. Następnie bateria jest umieszczana od dołu w karoserii – zamiast później z trudem próbować ją włożyć przez drzwi.

Pojazd z przodu z zaawansowanym systemem zarządzania temperaturą

Zdjęcie: Munro Live (YouTube)

W przepełnionym przednim wagonie, obok małego akumulatora o napięciu 48 volt oraz systemu zarządzania temperaturą, znajduje się przede wszystkim silnik – Cybercab to bowiem pojazd z napędem z przodu – wraz z inwerterem. Ten ostatni powinien być możliwy do naprawy bez konieczności rozbierania całego samochodu. Dlatego elementy takie jak system zarządzania temperaturą wraz z kompresorem klimatyzacji można łatwo zdjąć, aby uzyskać dostęp do inwertera od góry.

Kolejną podstawową koncepcją jest modularność. Dzięki temu poszczególne moduły są testowane przed zamontowaniem w samochodzie. Ponadto Tesla unika wysokonapięciowych przewodów łączących wiele elementów w przednim wagonie; zamiast tego są one podłączane przez inwerter.

Z powodu niskiego dachu przedniego amortyzatory zostały zamontowane nie pionowo, lecz lekko zgięte. Cybercab posiada ponadto pierwszy w Tesla system Brake-by-Wire. Dzięki temu można testować hamulce oddzielnie. Dodatkowo unika się konieczności stosowania rur hydraulicznych.

Kolejną uproszczeniem jest to, że Tesla rezygnuje z klasycznej malowania. Ponieważ duże części powłoki zewnętrznej są wykonane z plastiku, pigmenty kolorowe są bezpośrednio włączane do tworzywa.

Bateria i BMS (od około 25 min)

Energię dla Cybercab dostarcza, jak wiadomo, pakiet akumulatorów o pojemności 48 kWh. Składa się on, podobnie jak w przypadku Cybertrucka i Semi, z cylindrycznych ogniw 4680. Konfiguracja akumulatora to 88s6p, jak wyjaśnia w filmie ekspert od akumulatorów Robbie. Oznacza to, że składa się on z sześciu grup połączonych równolegle, z których każda zawiera 88 ogniw połączonych szeregowo. Razem daje to nie mniej niż 528 ogniw.

Ogniw nie przykleja się mocno za pomocą pianki, jak to było w przypadku „structural battery” kiedyś oferowanego modelu Y z ogniwami 4680, lecz umieszcza się je w czterech modułach, które montuje się w kierunku długim. Energię wywołaną wypadkiem pochłania częściowo stalowa obudowa akumulatora, a częściowo moduły. Dlatego eksperci z Tesli określają ten akumulator jako „semi-structural”. Dzięki temu gęstość energetyczna spada o około dziesięć procent, natomiast można wymieniać pojedyncze moduły.

Bateria składa się z setek cylindrycznych ogniw

Zdjęcie: Munro Live (YouTube)

Do nowości w Cybercabie należy również brak przewodów wewnątrz baterii – połączenie z systemem zarządzania baterią odbywa się bezprzewodowo przez radio. Ponadto system zarządzania baterią nie znajduje się na jej górnej powierzchni, lecz z tyłu, na tym samym poziomie. Dzięki temu można go wymienić od dołu. Doświadczenie pokazuje bowiem, że częściej psuje się elektronika niż sama bateria. Co więcej, Tesla może obejść się bez pyrotechnicznych zabezpieczeń baterii, ponieważ elektronika może równie szybko odciąć dopływ prądu.

Zarządzanie baterią znajduje się za nią, a nie na niej

Zdjęcie: Munro Live (YouTube)

Zarządzanie temperaturą i napęd (od około 42 minuty)

Na temat efektywności jeden z inżynierów mówi: najważniejsze są zazwyczaj opony, potem aerodynamika (choć przy wysokiej prędkości te czynniki zamieniają się miejscami), a na trzecim miejscu znajduje się zarządzanie temperaturą i klimatyzacja. W przypadku pompy ciepła Tesla korzysta z systemu opartego wyłącznie na etylenoglikolu. Konwencjonalny obieg chłodziwa z chłodziwem takim jak R1234yf lub CO₂ nie jest potrzebny. Ponadto kompresor klimatyzacji został bezpośrednio zintegrowany z systemem zarządzania temperaturą, co eliminuje straty ciepła przez rury.

Zarządzanie temperaturą w Cybercabie

Zdjęcie: Munro Live (YouTube)

163 kW silnik napędowy z przodu w Cybercabie jest zainstalowany pionowo. Jedną z cech charakterystycznych jest to, że inwerter znajduje się przed silnikiem, czyli po stronie najdalszej od kabiny. Dzięki temu łatwiej jest kontrolować wibracje. Ponadto ułatwia to konserwację inwertera, a połączenie z systemem zarządzania temperaturą jest krótkie.

Inwerter to prostokątny element po lewej stronie; znajduje się z przodu silnika

Zdjęcie: Munro Live (YouTube)

Ponieważ Cybercab zazwyczaj porusza się z niską prędkością, skrócono przełożenie przekładni wejściowej: podczas gdy w większości modeli Tesla wynosi ono 9, tutaj jest to 11. Silnik nadal jest chłodzony olejem, ale kanały chłodzące znajdują się już nie w blachach elektrycznych, lecz w aluminium obudowy statora. Inwerter jest chłodzony wodą. Pompa oleju tutaj działa mechanicznie, a nie elektrycznie jak w innych modelach Tesla. Oznacza to, że pompa jest napędzana przez obracające się części silnika.

Więcej o Tesli:

Podsumowując

W nowym filmie o Munro są tylko inżynierowie. Używają wielu skrótów, takich jak GA, GD&T czy IML, i nie zawsze pamiętają o tłumaczeniu ich dla publiczności. Próbowaliśmy wydobyć jak najwięcej informacji z tego żargonu, ale specjaliści na pewno znajdą w filmie jeszcze więcej ciekawych rzeczy. Jeśli masz czas, obejrzyj ten film – można się wiele nauczyć, nawet jeśli nie wszystko się zrozumie.