Tesla Model S Plaid

Tesla Model S Plaid

碳纤维套筒转子:让电机能在 20000 转下不解体

2021–in productionSports carGrand tourer

Peak power
1020 PS
Peak torque
1420 N·m
Kerb weight
2190 kg
0–100 km/h
2.1 s
Top speed
322 km/h
Weight-to-power
2.15 kg/PS

This article is only available in Chinese for now. The interface is translated; the prose is still on the way.

Plaid 最重要的技术是 碳纤维套筒转子(carbon-sleeved rotor)

问题:永磁同步电机的转子上贴着永磁体。转速越高,磁体承受的离心力越大。在 20000 rpm 时,磁体受到的离心加速度可达数万 g —— 常规的粘接和金属护套会失效,磁体会飞出去把定子打烂。

特斯拉的方案:用碳纤维丝以极高张力缠绕在转子外面,形成一个预紧的套筒。碳纤维的比强度极高,且预紧力在转子静止时就压住磁体,转速升高时离心力只是抵消一部分预紧力,磁体始终受压。

结果:电机转速上限从常规的 15000 rpm 提到 20000 rpm。转速上限提高意味着同样的功率下电机可以做得更小更轻(功率 = 扭矩 × 转速)。

Cd 0.208 是量产车中最低的之一。对电动车来说风阻系数直接决定高速续航 —— 特斯拉在这上面投入极大。

Yoke 方向盘(半幅方向盘)在早期是唯一选项,引发大量批评(低速大转向时无处可抓),后来改为可选圆形方向盘。

Powertrain

LayoutM4
DriveAWD(前一后二,共三台电机)
Internal code三台永磁同步磁阻电机,**碳纤维套筒转子**
Cylinder configuration三电机
Displacement0
Aspiration纯电
Peak power1020 PS
Peak power750 kW
Peak torque1420 N·m
Power atrpm
Redline20000 rpm
Hybrid systemBEV · 1020 PS · 100 kWh
Gearbox单级减速器 × 3
Differential后轴双电机各驱一轮(扭矩矢量)

Chassis and suspension

Body structure钢/铝混合单体壳
Kerb weight2190 kg
Weight distribution48:52
Front suspension双叉臂 + 空气弹簧
Rear suspension多连杆 + 空气弹簧
Dampers自适应可调
Anti-roll bars前后防倾杆
Steering电子助力(**线控转向为选装的 Yoke 方向盘服务**)
Front brakes390mm 通风盘(可选碳陶)/ 四活塞
Rear brakes365mm
Front tyres265/35 R21 Michelin Pilot Sport 4S
Rear tyres295/30 R21
AerodynamicsCd 0.208(量产车最低之一);平底盘 + 主动进气格栅

Performance

0–100 km/h2.1 s
Top speed322 km/h
Weight-to-power2.15 kg/PS