Tesla, 2017'de oldukça farklı bir formda tanıtılan yeni nesil Roadster'ını nihayet yeniden tanıttı. O zaman nasıl çalışacağını teknik olarak irdelediğim için bu kez yeni versiyon hakkında bildiğimiz şeylerle hızlı bir güncelleme yapmayı düşündüm.
2017'de Roadster, "benzinli otomobillere sert bir ders verecek araç" olarak tanıtıldı.
O dönemde elektrikli otomobiller zaten son derece hızlı ivmelenme rakamlarıyla kendilerini kanıtlamıştı. Ancak 2008'den kalma orijinal Tesla Roadster'ın, yani her şeyin başladığı aracın dışında pek çok gerçek elektrikli spor otomobil yoktu.
Yeni nesil Roadster bunun değişmesini amaçlıyordu; konfor ya da verimlilikten ziyade hız için tasarlanmış, yere alçak, daha küçük bir araç. Elbette her elektrikli araçta olduğu gibi diğer hedeflerden bir kısmını da alacaktınız, ancak fikir yarışları kazanmak, pistte benzinli araçları geçmekti.
Ve sonra... bir on yıl geçti. O araç ilk kez gösterildiğinden bu yana neredeyse 9 yıl geçti ve Tesla hâlâ piyasaya sürmedi. Bu arada pek çok başka şirket kendi elektrikli spor otomobillerini piyasaya sürdü ve bunu yaparken rekorlar kırdı.
Rimac Nevera R, 300 km/sa (186 mph) hıza Bugatti Chiron Super Sport'tan tam 3,5 saniye daha hızlı ulaştı, akıllı telefon şirketi tarafından üretilen Xiaomi SU7 Ultra bir Nürburgring rekoru kırdı ve Porsche elektrikli olarak daha da hızlı gitti. Bir başka Çinli şirket BYD ise aktif süspansiyon sisteminin bir sonucu olarak aracının zıplayabildiğini gösterdi.
Hatta her arabayı gerçekten video oyunu benzeri performansla ve ters dönerek sürme yeteneğiyle geride bırakan, tamamen pist odaklı bazı hileli elektrikli araçlar bile var - hatta satın alabilirsiniz bile.
Tesla'nın açmayı amaçladığı yol artık terbiyesiz bir vahşi doğa gibi görünmüyor, daha çok iyi basılmış bir patika gibi. Belki herkes bu patikaya çıkmadı ama Tesla artık ilk değil.
Ama Tesla'nın en etkileyici gösterimi oldu, bunu vermek zorundasınız.
Gösterisinde araçla ilgili bazı çılgın iddialarda bulundu - ve bunları kanıtladı. Musk aracın uçabileceğini söyledi ve uçtu. Havada takla attı. 0-60'a 1 saniyeden daha kısa sürede hızlandı, bu rakama başka hiçbir araç bile yaklaşmadı. Ters döndü.
Bunların hepsini nasıl başardı ve bunların anlamı ne? Musk bu gece vaat ettiği gibi aracın dünyanın her yerindeki pist rekorlarını kıracağına yardımcı olacak mı? Tamam, araç dinamiği hakkında hızlı bir giriş zamanı.
Ters sürüş
İlk gösterimde Roadster'ın Hot Wheels benzeri bir parkura çıktığını, tamamen dikey hale geldiğini ve ardından ters döndüğünü gösterdi.
Bu, McMurtry Spierling'deki gibi bir "fan otomobil" sistemi aracılığıyla gerçekleştirildi, yukarıda bahsedilen ve ters dönebilen diğer araç. Tesla buna "çok modlu emiş sistemi" diyor.
Aracın altındaki fanlar, aracın altında düşük basınçlı bir bölge oluşturmak için kullanılıyor ve bu da çevresel hava basıncının aracı yapıştığı yüzeye itmesine neden oluyor. Bu, aracın alt tarafını sızdırmaz hale getiren ve havanın düşük basınçlı bölgeye girmesini engelleyen araç altındaki etekler sayesinde mümkün oluyor.
Bu bir patentte anlatıldı ve McMurtry'nin sistemi ve önceki fan otomobil sistemleri üzerinde akıllıca bir gelişme, eteklerin ayarlanabilmesini sağlıyor böylece araç pürüzsüz pist yüzeylerinden başka koşullarda da kullanılabilir.
Tesla'nın ekranındaki yere basma kuvveti sayıları inanılmaz derecede yüksek ve bana potansiyel olarak gerçek dışı görünüyor. Muhtemelen 2.000 kg'ın altında bir araba için 4.700 kg yere basma kuvvetine gerek yok. Musk aracı "hafif" tutmak istediklerini belirtti ve günümüzdeki birçok süper otomobil günümüzde 2.000 kg ve üzerine çıkarken, 2 kişilik bir aracın bu referans noktasından çok daha ağır olması mümkün değil.
McMurtry Spierling ile karşılaştırıldığında, o araç yaklaşık 1.000 kg ve yaptığı şeyleri yapmak için yaklaşık 2.000 kg yere basma kuvveti çekiyor. Yani Tesla sadece daha çılgın yere basma kuvveti sayıları kullanmıyor, aynı zamanda McMurtry'nin aracından daha büyük bir ağırlık-yere basma kuvveti oranı da kullanıyor. 4.700 kg çalıştırıyor olmasının tamamen imkânsız olmadığı söylenemez, ama bu sayı hâlâ bana şaşırtıcı derecede büyük geliyor ve bazı özgürlükler alındığını düşünmemek için kendimi zorluyorum.
Rampadan atlayıp iniş. Ayrıca bir tekme takla
Sonraki numara rampaya çıkıp ucundan zıplamak ve ardından iniş yapmak içeriyordu.
Bu, aracın etrafına yerleştirilmiş "soğuk gaz iticileri" kullanılarak yapılıyor.
Tesla ayrıca aracın Performance, Thrust ve Rocket olmak üzere üç donanım seviyesiyle geleceğini ayrı olarak duyurdu. Rocket, "hava hazır" olan tek versiyon ve kısa mesafeler için uçmasını sağlayan araç etrafına, alt taraf da dahil olmak üzere monte edilmiş soğuk gaz iticilerine sahip.
Bu, havayı sıkıştırıp aracın üzerindeki tanklarda tutarak yapılıyor. Diğer donanım seviyeleri 2 kişilikken, "Rocket" donanımı yalnızca tek koltuğa sahip - diğer koltuk için ayrılan alanın muhtemelen aracın kısa mesafeler için uçması için yeterli yakıta sahip olması amacıyla daha büyük gaz tankları tarafından kullanılması.
Tesla ayrıca aracın diğer araçlarının üzerinden "tekme takla" attığını da gösterdi ve bu, atlama ile aynı teknolojiyi kullanıyor.
Bu etkileyici bir gösteri yaptı, ancak sürüş açısından gerçek bir performans faydası sunmuyor.
Fan otomobil sistemi ek yere basma kuvveti sağlıyor - bu, lastiklerin yalnızca belirli bir zorlukla çalışabilmesinden kaynaklanıyor ve aracın kütlesini korurken görünür ağırlığını artırmak, yani bunlar iki farklı şey! lastiklerin daha sert çalışmasını sağlayabilir. Bu, lastikleri kullanmak istediğiniz her şeyde yardımcı olur - yani, araç performansının her yönünde.
Ama aracı yukarı iten roketler böyle bir şey yapmaz. Bunlar "yukarı kuvvet" sağlar, bu kelimeyi kimse telaffuz etmemiştir çünkü istemediğiniz bir şeydir - Mark Webber'ı kandırmaya çalışmıyorsanız. Aracı yukarı itmek sadece lastiklerin daha az çalışmasını sağlar ve performansı çok kötü etkiler.
Daha da kötüsü, bu sistem için havalandırmaların eklenmesi ağırlık ve karmaşıklık katar. Bu da kırılabilecek başka bir şey ve aracı yavaşlatan başka bir şey demek. Musk'ın dediği gibi, İvme = Kuvvet / Kütle, yani kütle eklerseniz ivmeyi azaltırsınız.
Yani zıplama sadece bir parti numarası ve performansla yardımcı olmayacak.
Ancak yan iticiler viraj kabiliyetine katkıda bulunabilir. Yere basma kuvveti lastiklerin daha sert çalışmasını sağlar ki bu iyi bir şeydir, ancak yapabileceğiniz başka bir şey de lastiklerin hiç çalışmamasını sağlamaktır. Bir virajda aracın yanından hava püskürterek, lastiklerden başka bir şey aracılığıyla yanal ivme ekliyorsunuz, böylece lastikler sağlayabileceği yanal ivme miktarında maksimuma ulaştığında bile jetleriniz biraz daha fazlasını sağlıyor.
(Araç ayrıca direksiyon-bayır sistemine de sahip olacak, bu da sürücünün daha düşük hızlarda daha az direksiyon girdisiyle sıkı dönüşler yapmasını sağlayarak viraj almayı kolaylaştırmalı)
Yani zıplama aptalca, ama yan iticiler bir şey yapabilir. Bu da bizi daha önemli iticilere götürüyor: arkada olanlara.
İtici destekli 1 saniyede 0-60
Ardından Tesla, arka iticileri kullanan kaydedilmiş bir 0-60 testini gösterdi ve araç 60 mph'ye 1 saniyede ulaştı.
Gecenin ilerleyen saatlerinde Tesla canlı bir gösteri yaptı ve zamanlayıcıda bazı teknik zorluklar yaşadıktan sonra aracın 60 mph'ye 0,81 saniyede ulaştığını iddia etti. Tesla daha sonra bir tweet'te üst seviye versiyonun 0-60'ı 0,59 saniyeden daha kısa sürede yapabileceğini söyledi.
Soğuk gaz iticileri burada da devreye giriyor, aracın arkasında dev bir gaz bulutu üreten dört port var. Bunlar 80 kilo-Newton kuvvet üretiyor, bu sayı roket kuvvetini ölçmek için kullanılıyor ancak beygir gücüne iyi çevrilmiyor.
Yukarıda anlatıldığı gibi, lastiklerin yapabileceği sınırdaysanız, kuvveti başka bir şekilde bulmaya çalışabilirsiniz. İticiler lastiklerin daha fazla itemediği durumlarda bile aracı ileri iter, bu da aracın her diğer araç tarafından sınırlanan aynı fizik yasalarını esasen kırmasını sağlar.
"Fan otomobil" sistemi ileri ivmelenmeye de yardımcı olur, yanal ivmelenmenin tüm diğer tiplerine yardımcı olduğu aynı şekilde. Ama arkadan çıkan roketler o ekstra itişi sağlıyor, 60 mph'ye 1 saniyeden daha kısa sürede ulaşmasını ve görünüşe göre sadece birkaç araç boyu mesafede ulaşmasını sağlıyor.
Önemli olarak, bu testin ayrıntılarını bilmiyoruz, 0-60 süreleri için önemli olan ayrıntılar. Genellikle 0-60 testleri "bir ayaklık yuvarlanma" içerir, burada zamanlayıcı araç en az bir ayak hareket etmeye başlayana kadar saymaya başlamaz. Bazı araçlar için o ilk ayak bir süre alabilir, tipik olarak elektrikli araçlar yüksek düşük uç torku nedeniyle yuvarlanma kısmını daha hızlı tamamlar, ancak testler uzun süredir böyle yapılıyor.
Bu burada normalden daha fazla önemli olabilir, çünkü Tesla'nın etkinliğin gösterimi sırasında gösterilen yavaş çekim videoda görülebileceği üzere iticileri aracın hareket etmeye başlamasından çok önce etkinleştirdiği açık.
Eğer iticilerin "ısınması" için bir süre gerekiyorsa, o zaman belirli ivmelenme görevleri için daha az kullanışlı olurlar - ve elektrikli tahrikin anında tork avantajından bir kısmını geri verirler. Umarım Tesla elektrikli versiyonu turbo gecikmesi icat etmemiştir.
Hareketli kanat
Aracın ayarlanabilir bir arka kanadı var, bu belki de araçtaki en "geleneksel" performans iyileştirmesi.
Bunlar günümüzde birçok araçta mevcut ve kanatların birincil problemini çözüyor.
İnsanlar "sürükleme katsayısı" veya Cd'den bahsettiğinde, bu popüler olarak bir EV'de alıntılanan bir istatistik haline geldi, herkes daha düşük bir sayının daha iyi olduğunu kabul eder. Aracınız daha az sürükleme yaparsa, daha verimlidir, bu da enerjisiyle daha uzağa gidebileceği anlamına gelir. (Kesit alanı da önemlidir - düşük Cd'ye sahip küçük bir araçtan daha fazla enerji kaybeden büyük bir araç, daha büyük bir araç basitçe daha fazla hava iter).
Ama sürükleme bazen performans avantajı sunar. Formula 1 araçları aslında son derece yüksek sürükleme katsayılarına sahiptir - en verimli EV'ler 0,2 Cd'ye yaklaşır, ancak bir F1 aracının sürükleme katsayısı 0,7 veya hatta 1,0 veya daha yüksek olabilir.
Bu, F1 araçlarının tüm o havayı yere basma kuvveti için kullanmasından kaynaklanır. Havanın araç etrafında sorunsuz akmasına izin vermek yerine, havayı aktif olarak yukarı itmeye çalışırlar, bu da Newton'un üçüncü hareket yasasına göre, eşit ve zıt tepkiler, aracı aşağı iter, bu da lastiklerin daha iyi çalışmasını sağlar.
Problem, araç düz bir çizgide giderken o kadar çok yere basma kuvvetine ihtiyacı olmamasıdır. En yüksek hızda, o yere basma kuvveti sadece sürüklemedir, bu da aracı yavaşlatır.
Bu yüzden aktif aerodinamik bu sorunu çözer. Havayı aşağı itmek istediğinizde bir kanat çıkarabilir, daha yüksek hızlarda havanın yanından geçmesine izin verecek şekilde kanadı gizleyebilirseniz, her iki dünyanın da en iyisine sahip olabilirsiniz. Viraj alırken daha fazla yere basma kuvveti ve yüksek hızda daha az sürükleme.
Genel kavram "aerodinamik verimlilik" olarak adlandırılır. Belirli bir yöntemle ne kadar yere basma kuvveti elde edebileceğiniz, daha fazla sürükleme eklemeden. Bir kanat iyi yere basma kuvveti sunar, ancak çok sürükleme getirir - aktif bir kanat sürükleme dezavantajını ortadan kaldırmaya yardımcı olur. (ve yukarıda fan otomobil sistemine geri dönersek, bu çok az sürükleme ile çok yere basma kuvveti sunar)
Batarya boyutu?
2017'deki orijinal Roadster tanıtımında Tesla aracın 600 mil menzile sahip olacağını söyledi. Bu manşet oldu ve insanlar bunun büyük bir olay olduğunu düşündü ya da aracın piyasadaki her şeyden çok daha fazla menzile sahip olmasının imkânsız olduğunu düşündü.
Ama menzil sayıları gerçekten önemli değil. Bin mil menzilli bir EV yapmak tamamen mümkün, ancak problem şu ki o araç korkunç olurdu. Piller için çok fazla alan harcamak zorunda kalırsınız, çok ağır olurlar, pahalı olurlar ve azalan getiriler elde edersiniz çünkü daha fazla pil ekledikçe, o pilin ağırlığını taşımak için daha fazla pil eklemek zorunda kalırsınız vb.
Yani 600 mil menzil Roadster için biraz kötü haberdi. Bunun ana nedeni, EV pillerinin enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu, çevrim ömrü, sıcaklık tepkisi, şarj hızı ve benzeri pek çok hususun dikkatli bir dengesi olmasıdır.
O dönemde Tesla'nın seçtiği kimya enerji yoğunluğu açısından oldukça yüksekti, ancak güç yoğunluğu açısından nispeten daha düşüktü. Enerji pilde ne kadar menzil olduğu, güç ise o enerjiyi ne kadar hızlı alabileceğinizdir.
