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제품 검증 결과

서울과학기술대학교 친환경자동차 연구소에서 검증 시험

성능검증시험 결과
모터의 RPM과 연비 관계
연비향상요인
기존 EV 효율해석
모터의 RPM과 연비 관계
모터는 에너지 효율이 가장 높은 정격 RPM영역에 서 벗어날수록 에너지 효율이 급격히 떨어짐
모터의 에너지 효율은 보통 90%이상으로 효율이 최대 30%인 가솔린엔진 대비 에너지를 1/3도 안되게 소비하기 때문에 산업현장에서는 오래전부터 모터가 엔진을 대신하고 있음.

모터는 엔진보다 에너지 효율이 월등이 높은 반면, 효율 그래프에서와 같이 정격RPM영역에서 벗어날수록 엔진보다도 효율이 급격히 떨어지는 특성이 있어, 전기차량의 효율을 높이기 위해서는 엔진차량과 같이 기어 변속을 통해 어떤 속도에서나 정격RPM영역에서 모터를 회전시켜야만 함.
모터의 특성상 변속기는 엔진보다 모터에서 더욱 필요함.(모터의 에너지 효율 그래프 참조)

※ 엔진차량도 다단 변속기를 사용해 차량 속도가 변해도 에너지 효율이 가장 좋은 특정 RPM영역에 엔진의 회전속도를 근접시켜 연료소모를 최대한 줄이고 있음(중형차 기준 보통 2,000RPM 전후).

※ 변속기모터 토크-속도 그래프와 같이 '단별 변속비율 차이가  40%이하인 5단 변속기모터'는 정격RPM영역에서 벗어나지 않음.
모터의 에너지 효율 그래프
그래프에서와 같이 모터는 에너지 효율이 가장 좋은 정격RPM영역에서 벗어날수록 엔진보다도 에너지 효율이더욱 급격히 낮아짐
변속기모터 토크-속도 그래프
(현재 In-Wheel 5단 자동 변속기모터 제작중)
정속주행시 바이젠 변속기모터의 연비 향상 효과가 저속일수록 높은 이유는?
바이젠의 전기2륜차량은 기어변속을 통해 저속에서도 에너지 효율이 가장 좋은 정격RPM영역에서 항상 주행하지만,

50km/h전후가 정격RPM영역인 G사의 전기2륜차량은 모터의 회전속도(RPM)를 줄여야 저속주행이 가능하므로 저속일수록 정격RPM영역에서 더 멀리 벗어나고, 이에 따라 에너지 효율이 급격히 저하되기 때문임.

※ 토크가 강한 저단으로 주행할수록 전류 소모가 적음
각 단별 출발테스트 결과 출발(기동)전류는 토크에 거의 반비례로 소모
저단으로 출발할수록 배터 리 절감

최고속도가 높은 고성능 차량일수록 정격RPM영역에서 벗어나는 속도 범위가 넓 어지기 때문에 변속기모터의 연비 향상 효과는 더욱 높아짐.
정속주행 시험 결과로 입증
정속주행시 2륜차량의 연비가 고속일수록 급격히 낮아지는 이유는?
평지에서 정속주행할 경우 차량의 연료소모를 좌우하는 주행저항은 가속저항 (관성저항)과 구배저항을 제외하고, 속도에 관계 없이 차량무게에 비례하는 구름 저항에다 속도의 제곱에 비례하는 공기저항을 합한 것으로,

차량이 가벼울수록 구름저항이 작아 출발때는 주행저항이 작지만, 속도가 증가 할수록 공기저항이 커지면서 주행저항이 급격히 커지기 때문에 2륜차량은 속도 가 조금만 빨라져도 연비가 급격히 낮아짐
더구나 2륜차량은 공기저항계수가 약 0.7로 대단히 높음(승용차 약 0.3)

※ 모든 차량은 속도가 빨라짐에 따라 증가하는 주행저항 차이 만큼 연비가 낮 아지는데, 승용차는 80km/h에서도 구름저항이 공기저항의 약 2배에 달해, 연비 저하가 그다지 크지 않음.
전기차량이 변속기 없이도 주행이 가능한 이유는 ?
일반 전기제품과 같이 시동순간부터 강한 전류가 모터에 무제한 유입되고, 이를 소비해 출발과 주행에 필요한 강한 토크를 얻기 때문이다. 다단 변속기를 사용해 토크가 강한 저단으로 출발하고 주행하면 배터리(전류)소모는 그만큼 적어진다.
고속차량일수록 연비 향상 효과 증대