Zusammenfassung:
Teslas neuer Roadster wurde offiziell vorgestellt und seine technischen Lösungen übertrafen die bisherigen Erwartungen des Marktes bei weitem. Dieses Auto ist mit einer exklusiven 4680-Batterie, einem zweimotorigen Heckantriebssystem, einem aktiven Bodensauggebläse und einem Kaltluftstrahlruder von SpaceX ausgestattet. Die radikalste Version behauptet, dass es in 0,55 Sekunden von 0 auf 60 Meilen pro Stunde beschleunigen kann und über begrenzte Bodenhubfähigkeiten verfügt.
In einem Interview mit Hagerty Channel am 16. enthüllte Lars Moravy, Vizepräsident für Fahrzeugtechnik bei Tesla, erstmals systematisch die wichtigsten technischen Details dieses Autos. Er enthüllte, dass
der neue Roadster schließlich auf die Allradantriebslösung verzichtete und stattdessen auf einen Heckantrieb mit zwei Motoren umstellte. Die Gesamtleistung der Doppelmotoren übersteigt 1 Megawatt (ca. 1.341 PS) und das Drehmoment übersteigt 1.400 Nm.
„Das gesamte Drehmoment hinter sich zu lassen, erzeugt ein sehr direktes und emotionales Fahrerlebnis.“Er sagte:
Das Zielgewicht des Fahrzeugs wird etwas weniger als 1.700 Kilogramm betragen
Es ist deutlich kleiner als die 2.000-kg-Lösung, die im vorherigen Entwicklungsprozess in Betracht gezogen wurde.Der neue Roadster wird zunächst in drei Versionen auf den Markt kommen, der Preis wurde noch nicht bekannt gegeben. Die Produktserie beginnt mit der Performance-Version, die mit einem kompletten Antriebssystem und einem Bodensaugventilator ausgestattet ist und in etwa 1,6 Sekunden von 0 auf 60 Meilen pro Stunde beschleunigen kann; Die Thrust-Version verfügt zusätzlich über ein Klimaanlagen-Triebwerk und die gleiche Anzeige wird auf 0,85 Sekunden verkürzt (abzüglich der Startrollzeit). Die Spitzenversion Rocket ersetzt den Beifahrersitz durch einen 400-Liter-Hochdruck-Stickstoffbehälter und wird zum einsitzigen Modell. Es wird behauptet, dass die Beschleunigungsleistung weiter auf 0,55 Sekunden reduziert wird und ein kurzfristiger Flug über dem Boden möglich ist.
Doppelmotor-Heckantrieb und exklusiver 4680-Akku
Lars Moravy sagte, dass der Verzicht auf den Allradantrieb eine aktive Entscheidung und kein Kompromiss sei.
„Obwohl es nur zwei Motoren gibt, sind ihre Leistung und ihr Drehmoment tatsächlich höher als beim Plaid (Version mit drei Motoren), aber sie sind in einer kompakteren Baugruppe untergebracht.“
Die beiden Motoren treiben unabhängig voneinander die Hinterräder über ein 8,4:1-Planetengetriebe an. Das differenziallose Design ermöglicht die unabhängige Steuerung beider Seiten und die Hinterreifen sind daher besonders großzügig dimensioniert.Der Akku ist auch eines der Kernhighlights dieses Autos.
Tesla hat speziell für den Roadster eine maßgeschneiderte Version der 4680-Batteriezelle entwickelt. Das Schalenmaterial wurde von herkömmlichem Stahl auf Aluminium umgestellt, um sowohl Gewichtsreduzierung als auch Wärmeleitfähigkeit zu berücksichtigen. Die obere Abdeckung besteht aus Titan, und das Gewicht wird durch maßgeschneiderte Schweißmaterialien unterschiedlicher Dicke weiter kontrolliert.
In Bezug auf das Wärmemanagement verfügt der Akku über ein doppelseitiges Kühldesign, bei dem das Kühlmittel in einem Durchgang statt hin und her fließt, um eine gleichmäßigere Wärmeflussverteilung zu gewährleisten. Ziel ist es, die Leistungsabgabe unter den meisten Fahrbedingungen stabil zu halten, ohne dass es zu Leistungseinbußen kommt.
Die Betriebsspannung des Batteriesystems liegt bei etwa 800 bis 1000 Volt, was den Technologiepfaden von Cybertruck und Semi ähnelt.
Der Beamte gibt an, dass die Akkulaufzeit mehr als 300 Meilen (ca. 483 Kilometer) beträgt und das Schnellladeziel darin besteht, den Akku in etwa 10 Minuten von 15 % auf 80 % aufzuladen. Die konkrete Kapazität des Akkus wurde noch nicht bekannt gegeben.
Lars Moravy sagte, dass sein Designziel darin besteht, Fahrer dabei zu unterstützen, nach 25 bis 30 Minuten ununterbrochener Fahrt auf der Rennstrecke schnell Energie wieder aufzufüllen und dann sofort mit der nächsten Fahrtrunde zu beginnen.
Aktive Aerodynamik: Das Bodensaugsystem gleicht tote Winkel bei niedriger Geschwindigkeit aus
Zusätzlich zum traditionellen aerodynamischen Design führt der neue Roadster ein aktives Bodensaugsystem ein, das auch einer der bahnbrechendsten Teile seiner technischen Lösung ist.
Lars Moravy sagte, dass das Fahrzeug bei Geschwindigkeiten über 200 Meilen pro Stunde (etwa 322 Kilometer pro Stunde) einen aerodynamischen Abtrieb erzeugen kann, der dem doppelten Gewicht des Fahrzeugs entspricht, aber die Wirkung des Tragflächenprofils ist bei Geschwindigkeiten unter etwa 50 Meilen pro Stunde (etwa 80 Kilometer pro Stunde) begrenzt.
Um diese Lücke zu schließen,
Tesla installierte unter dem Auto vier Lüfter mit einer Leistung von jeweils etwa 20 Kilowatt und vier unabhängige ausfahrbare Schürzen, um die Karosserie aktiv an den Boden zu saugen.
„Selbst wenn der Flügel nicht funktioniert, kann das Fahrzeug in Kurven einer Querbeschleunigung von mehr als 2 g standhalten“, sagte er.
Diese Lüftermotoren sind vom Hochdruckkompressormotor im Tesla-Wärmepumpensystem abgeleitet. Bei Geradeausfahrt mit hoher Geschwindigkeit öffnen sich die Front- und Heckschürze gleichzeitig und die Lüfter saugen den unteren Luftstrom kraftvoll ab, was den aktiven aerodynamischen Effekt noch verstärkt. Der Schürzenkörper ist ein austauschbares Verbrauchsteil, das Gummi- und Nylonborsten kombiniert und für den Einsatz auf der Rennstrecke positioniert ist.
Das Äußere der Karosserie ist mit mehreren beweglichen aerodynamischen Paneelen bedeckt, darunter Lamellen im Inneren des Frontspoilers, die sich um bis zu 80 Grad drehen lassen, nach außen ausfahrbare Kotflügelabweiser und aktive Kühlluftauslässe an der Oberseite.
Lars Moravy beschreibt den gesamten Frontbereich als „ein riesiges Tragflächenprofil, das aus etwa fünf verschiedenen Oberflächen besteht.“ Der Schwanzaktuator ist direkt dem Beinaktuator des humanoiden Roboters Optimus entlehnt und es wurde ein Bremsmechanismus hinzugefügt, um die angegebene Fluglage beizubehalten.
SpaceX-Kaltlufttriebwerk: angetrieben durch Stickstoff, mit einem maximalen Schub von fast 90 Kilonewton
Das am meisten diskutierte Merkmal des neuen Roadsters ist das gemeinsam mit SpaceX entwickelte Kaltgas-Triebwerkssystem (CGT).
Das System verwendet Hochdruckstickstoff als Arbeitsflüssigkeit, der in einem Druckbehälter aus kohlefaserumwickeltem Verbundwerkstoff mit einem Arbeitsdruck von bis zu 10.000 Pfund pro Quadratzoll (ca. 689 bar) gespeichert wird.
Als Lars Moravy den Grund für die Wahl von Stickstoff erklärte, sagte er: „Es fühlt sich immer unangemessen an, Kraftstoff hinzuzufügen, der im Auto verbrannt werden muss.“ Stickstoff ist ungiftig und nicht brennbar und steht im Einklang mit dem technischen Weg des Lagekontrollsystems von Raumfahrzeugen.
Die Thrust-Version ist mit einem 200-Liter-Behälter und vier am Heck des Fahrzeugs angeordneten Propellern ausgestattet. Der maximale Schub beträgt mehr als 80 Kilonewton, was dem Schub eines einzelnen Triebwerks eines typischen Kampfflugzeugs entspricht. Es ermöglicht eine Beschleunigung von 0,85 Sekunden und erzeugt dabei eine Längsbeschleunigung von mehr als 5 g.
Auf dieser Basis ersetzt die Top-Ausstattung der Rocket-Version den Copilotensitz durch einen 400-Liter-Behälter mit einer Gesamtgasspeicherkapazität von 600 Litern. Die Anzahl der Propeller wird auf sechs erhöht – einer an jeder Ecke des Körpers und zwei weitere an der Vorderseite zur Gierkorrektur – mit einem Gesamtschub von fast 90 Kilonewton und unterstützt den kurzfristigen Flug über dem Boden. Lars Moravy sagte, dass diese Version der Flugdemonstration darauf abziele, zu beweisen, dass „fliegende Autos tatsächlich existieren“.
Die Einschränkung des Antriebssystems besteht darin, dass mit dem Verbrauch des Tankgases die Schubleistung allmählich abnimmt, was sich wesentlich vom Verbrennungssystem unterscheidet. Derzeit dauert es 6 bis 7 Stunden, um einen 600-Liter-Lagertank vollständig zu füllen. Tesla entwickelt ein Schnellbefüllungssystem mit dem Ziel, die Zeit auf etwa eine halbe Stunde zu verkürzen.
Das Ventildesign stammt hauptsächlich von SpaceX, aber der Stellmotor und das Stellglied werden von Tesla bereitgestellt, was die Arbeitsteilung zwischen den beiden Unternehmen bei diesem System widerspiegelt.
Cockpit-Design und Massenproduktionsprozess
Das Cockpit-Layout ist auf den Fahrer ausgerichtet. Die Sitzbasis ist fest, die Fahrposition wird über ein bewegliches Pedalset eingestellt und die Neigung der Rückenlehne ist verstellbar. Der zentrale Bildschirm ist immer dem Fahrer zugewandt, und am unteren Rand der Windschutzscheibe ist eine Reihe schlanker Bildschirme eingelassen. Das Lenkrad hat ein speziell geformtes Design und setzt den gesamten Flugzeugstil des Cockpits fort. Das Fahrzeug ist sowohl mit Brake-by-Wire als auch mit Steering-by-Wire ausgestattet.
Lars Moravy gab bekannt, dass vier bis fünf Prototypenfahrzeuge in die Entwicklung gegangen sind und der Aufbau einer größeren Testflotte Anfang nächsten Jahres geplant ist.
Das Zielgewicht des Fahrzeugs liegt bei etwas weniger als 1.700 Kilogramm, die endgültigen Daten werden noch bestätigt. Das Basismodell befindet sich noch in der Entwicklungsphase und die Produktserie startet zu diesem Zeitpunkt mit der Performance-Version. Bezüglich des Verkaufspreises hat Tesla keine Preisinformationen bekannt gegeben.
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