Rozdiely medzi elektromotorom a tepelným motorom

Aké sú zásadné rozdiely medzi tepelným motorom a elektromotorom? Pretože ak znalcovi príde otázka celkom jednoduchá, väčšina nováčikov na ňu pravdepodobne bude mať otázky ... Neostaneme však iba pri sledovaní motora, ale rýchlo si preštudujeme aj prevodovku, aby sme lepšie porozumeli filozofii. tieto dva typy technológií.

Pozri tiež: Prečo elektromobily lepšie akcelerujú?

Základné pojmy

V prvom rade by som chcel pripomenúť, že hodnoty výkonu a krútiaceho momentu motora sú v konečnom dôsledku len útržkovité údaje. V skutočnosti možno povedať, že dva motory s výkonom 200 koní. a krútiaci moment 400 Nm sú totožné, v skutočnosti to nie je pravda... 200 koní a 400 Nm sú len maximálny výkon, ktorý tieto dva motory ponúkajú, a nie úplné údaje. Aby bolo možné tieto dva motory podrobne porovnať, je potrebné porovnať krivky výkonu a krútiaceho momentu každého z nich. Pretože aj keď majú tieto motory rovnaké charakteristiky, konkrétne rovnaké vrcholy výkonu a krútiaceho momentu, budú mať rôzne krivky otáčania. Takže krivka krútiaceho momentu jedného z dvoch motorov bude v priemere vyššia ako druhého a preto bude o niečo efektívnejší napriek tomu, že na papieri vyzerali identicky... naftový motor je celkovo pôsobivejší ako benzínový motor z r. rovnaký výkon, aj keď uznávam, že tu uvedený príklad nie je dokonalý (maximálny krútiaci moment bude nutne veľmi odlišný, aj keď výkon oboch motorov bude rovnaký).

Prečítajte si tiež: Rozdiel medzi krútiacim momentom a výkonom

Komponenty a prevádzka elektrických a tepelných motorov

Elektrický motor

Začnime tým najjednoduchším, elektromotor funguje vďaka elektromagnetickej sile, a to „sile magnetov“ pre tých, ktorí konceptu úplne nerozumejú. V skutočnosti ste už mohli zažiť skutočnosť, že láska môže vytvárať silu na inom magnetu, keď sú navzájom spojené, a skutočne ho elektromotor používa na pohyb.

Napriek tomu, že princíp zostáva rovnaký, existujú tri typy elektromotorov: jednosmerný motor, synchrónny striedavý motor (rotor, ktorý sa otáča rovnakou rýchlosťou ako prúd dodávaný do cievok) a asynchrónny striedavý prúd (otáčajúci sa rotor je o niečo pomalší) prúd odoslaný). Existujú teda aj kartáčované a bezkartáčové motory podľa toho, či rotor vyvoláva šťavu (ak vedľa nej pohnem magnetom, dokonca aj bez kontaktu, šťava sa v materiáli objaví) alebo sa prenáša (v takom prípade potrebujem fyzicky vstreknúť šťava do cievky a tak vytvorím konektor, ktorý umožní pohybu rotora: kefa, ktorá trie a prepúšťa šťavu ako vlak, je zhora pomocou elektrických páčok nazývaných pantograf pripojená k elektrickým káblom).

Elektrický motor sa teda skladá z veľmi malého počtu častí: „rotujúceho rotora“, ktorý sa otáča v statore. Jeden indukuje elektromagnetickú silu, keď je naň smerovaný prúd, a druhý na túto silu reaguje, a preto sa začne otáčať. Ak nevstreknem viac prúdu, magnetická sila už nezmizne a preto sa nič iné nepohne.

Nakoniec je napájaný elektrinou, striedavým prúdom (šťava ide tam a späť) alebo nepretržitým (vo väčšine prípadov skôr striedavým prúdom). A ak napríklad elektromotor dokáže vyvinúť 600 koní, môže vyvinúť 400 koní. iba vtedy, ak nedostáva dostatok energie ... Príliš slabá batéria môže napríklad obmedziť činnosť motora a potenciálne nebude fungovať. schopný rozvinúť všetku svoju silu.

Pozri tiež: Ako funguje motor elektrického vozidla

Zahrejte motor

Tepelný motor využíva termodynamické reakcie. V zásade využíva expanziu zahriatych (dalo by sa dokonca povedať, horľavých) plynov na otáčanie mechanických častí. Zmes paliva a okysličovadla je zachytená v komore, všetko horí, a to spôsobuje veľmi silné rozpínanie a teda veľký tlak (rovnaký princíp pre petardy 14. júla). Toto rozšírenie slúži na otáčanie kľukového hriadeľa utesnením valcov (kompresia).

Pozri tiež: práca tepelného motora

Prevod elektromotora VS tepelný motor

Ako nepochybne viete, elektromotory môžu bežať veľmi vysokou rýchlosťou. Táto charakteristika teda presvedčila inžinierov, aby upustili od prevodovky (stále dochádza k zníženiu, alebo skôr k zníženiu, a teda k správe), čo v tomto procese znižuje náklady a zložitosť vozidla (a teda aj spoľahlivosť). Všimnite si však, že nasledujúci text by mal priniesť druhú správu z dôvodov účinnosti a zahrievania motora, to platí aj pre Taycan.

Preto je tu značný zisk, pretože tepelný motor bude strácať čas radením s pridaným bonusom zníženého krútiaceho momentu.

V procese obnovy je to tiež výhoda, pretože sme vždy v dobrom zázname v elektrickom režime, pretože existuje iba jeden. Na tepelnom stroji bude potrebné nájsť mechanicky najvhodnejší mechanizmus a nechať prevodovku, aby to urobila automaticky (vykopnutím na zvýšenie výkonu), a tým sa stráca čas.

Aby sme to zhrnuli, môžeme povedať, že elektromotor má pri akcelerácii jednu krivku výkon / krútiaci moment, zatiaľ čo tepelný motor ich bude mať niekoľko (v závislosti od počtu prevodových stupňov), pričom bude skákať z jedného na druhý vďaka prevodovke.

Výkon elektrického motora VS tepelný motor

Tepelné a elektrické zariadenia sa nielenže veľmi líšia prenosom, ale nemajú ani rovnaké metódy prenosu sily a krútiaceho momentu.

Elektromotor má oveľa širší rozsah, pretože dokáže zachytiť veľmi vysoké otáčky pri zachovaní veľmi vysokého krútiaceho momentu a výkonu. Jeho krivka krútiaceho momentu teda začína zhora a klesá iba dole. Výkonová krivka veľmi rýchlo stúpa a potom postupne klesá, keď stúpate do bodu.

TEPLOTNÁ KRIVKA MOTORA

Tu je krivka klasického tepelného motora. Väčšinou je najviac krútiaceho momentu a výkonu okolo stredu otáčok (súvisia spolu, viď odkaz na začiatku článku). Pri motore s turbodúchadlom sa to deje smerom k stredu a pri atmosférickom motore smerom k hornej časti otáčkomera.

KRIVKA ELEKTRICKÉHO MOTORA

Tepelný motor má úplne inú krivku, pričom maximálny krútiaci moment a výkon sa vyvíjajú v malej časti rozsahu otáčok. A tak budeme mať prevodovku na využitie tohto vrcholu výkonu/krútiaceho momentu počas fázy nábehu. Rýchlosť otáčania (maximálna rýchlosť) je obmedzená skutočnosťou, že máme čo do činenia s pomerne ťažkými pohyblivými kovovými časťami a príliš vysoká frekvencia motora ohrozuje časti, ktoré sa potom môžu otáčať (vyššia rýchlosť zvyšuje trenie), a teda teplo, ktoré môže časti vytvárať. „mäkšie“ v dôsledku mierneho „topenia“). Preto tu máme prepínač benzínu (limit zapaľovania) a obmedzenú frekvenciu vstrekovania pri dieseloch.

Zhruba povedané, tepelný motor má maximálnu rýchlosť nižšiu ako 8000 16 ot / min, zatiaľ čo elektromotor môže ľahko dosiahnuť XNUMX ot / min s dobrými úrovňami krútiaceho momentu a výkonu v celom tomto rozsahu. Tepelný motor má vysoký výkon a krútiaci moment iba v malom rozsahu otáčok motora.

Jeden posledný rozdiel: ak sa dostaneme na koniec elektrických kriviek, všimneme si, že zrazu spadnú. Tento limit súvisí s frekvenciou striedavého prúdu spojenou s počtom pólov motora. To znamená, že keď dosiahnete maximálnu rýchlosť, nebudete ju môcť prekročiť, pretože motor vytvára odpor. Ak túto rýchlosť prekročíme, budeme mať výkonnú motorovú brzdu, ktorá vám bude prekážať.