Відмінності електродвигуна від теплового двигуна

У чому важливі відмінності теплового двигуна від електродвигуна? Тому що, якщо знавці знайдуть питання досить простим, у більшості новачків, напевно, виникнуть питання з цього приводу… Проте ми не обмежуватимемося лише спостереженням за двигуном, але ми також швидко вивчимо трансмісію, щоб краще зрозуміти філософію. цих двох типів технологій.

Читайте також: чому електромобілі краще розганяються?

Основні поняття

Перш за все, я хотів би нагадати вам, що значення потужності та крутного моменту двигуна – це, зрештою, лише фрагментовані дані. Справді, сказати, що два двигуни потужністю 200 л. і 400 Нм крутного моменту ідентичні, насправді неправильно ... 200 л.с. і 400 Нм – це лише максимальні потужності, що пропонуються цими двома двигунами, а не повні дані. Щоб докладно порівняти ці два двигуни, необхідно зіставити криві потужності/крутного моменту кожного з них. Тому що навіть якщо ці двигуни мають однакові характеристики, а саме однакові піки потужності і крутного моменту, у них будуть різні криві наростання швидкості. Таким чином, крива крутного моменту одного з двох двигунів буде в середньому вище, ніж у іншого, і тому він буде трохи ефективнішим, незважаючи на те, що на папері вони виглядали ідентичними. потужності, хоча я визнаю, що наведений тут приклад не ідеальний (максимальний момент, що крутить, обов'язково буде сильно відрізнятися, навіть якщо потужність у обох двигунів однакова).

Читайте також: різниця між крутним моментом і потужністю

Компоненти та робота електричних та теплових двигунів

електродвигун

Почнемо з найпростішого, електродвигун працює завдяки електромагнітній силі, а саме силі магнітів для тих, хто не до кінця розуміє концепцію. Насправді, ви вже змогли випробувати той факт, що кохання може створювати силу на іншому магніті, коли вони з'єднані разом, і дійсно, електродвигун використовує цей останній для руху.

Незважаючи на те, що принцип залишається тим самим, існує три типи електродвигунів: двигун постійного струму, синхронний змінний струм (ротор, який обертається з тією ж швидкістю, що і струм, що подається на котушки) і асинхронний змінний струм (ротор, що обертається, трохи повільніше поточний відправлений). Таким чином, існують також щіткові та безщіткові двигуни, залежно від того, чи індукував ротор сік (якщо я переміщаю магніт поруч з ним, навіть без контакту, сік з'явиться в матеріалі) або передається (у цьому випадку мені потрібно фізично ввести сік у котушку) , і тому я створюю з'єднувач, який забезпечує рухливість ротора: щітка, яка третиться і пропускає сік, як поїзд, з'єднується з електричними кабелями зверху за допомогою важелів, званих пантографом).

Таким чином, електродвигун складається з дуже невеликого числа частин: «ротора, що обертається», який обертається в статорі. Один індукує електромагнітну силу, коли до нього прямує струм, а інший реагує на цю силу і тому починає обертатися. Якщо я не введу більше струму, магнітна сила більше не зникне, і, отже, більше нічого не рухатиметься.

Нарешті, він забезпечений електрикою, змінним струмом (сік йде вперед і назад) або безперервним (скоріше змінним струмом в більшості випадків). І якщо електродвигун може, наприклад, розвивати 600 к.с., він зможе розвинути 400 к.с. тільки в тому випадку, якщо він не отримає достатньої кількості енергії… Занадто слабка батарея може, наприклад, обмежити роботу двигуна, і вона потенційно не працюватиме. здатний розвинути всю свою міць.

Читайте також: як працює мотор електромобіля

тепловий двигун

Тепловий двигун використовує термодинамічні реакції. По суті, він використовує розширення нагрітих (можна навіть сказати, займистих) газів для обертання механічних частин. Суміш палива та окислювача замкнена в камері, все горить, і це викликає дуже сильне розширення і, отже, великий тиск (той самий принцип для петард 14 липня). Це розширення використовується для обертання колінчастого валу за рахунок ущільнення циліндрів (стиснення).

Читайте також: робота теплової машини

Трансмісія електродвигуна VS теплового двигуна

Як ви, безперечно, знаєте, електродвигуни можуть працювати на дуже високих оборотах. Таким чином, ця характеристика переконала інженерів відмовитися від коробки передач (все ще є скорочення або, швидше, скорочення, і, отже, звіт), що у процесі знижує вартість та складність автомобіля (і, отже, надійність). Зверніть увагу, однак, що наступне має принести другий звіт з причин ефективності та нагрівання електродвигуна, це також стосується Taycan.

Отже, тут є значний виграш, оскільки тепловий двигун витрачатиме час на перемикання передач з додатковим бонусом у вигляді зниження моменту, що крутить.

Таким чином, у відновленні це також перевага, тому що ми завжди знаходимося в електричному режимі на хорошому звіті, оскільки є лише один. На термічній машині необхідно буде знайти найбільш підходящу з точки зору механіки і дозволити коробці передач робити це автоматично (кік-даун для підвищення продуктивності), а це витрачає час.

Підсумовуючи, можна сказати, що електродвигун має при прискоренні одну криву потужності/крутного моменту, тоді як тепловий двигун матиме кілька (залежно від кількості передач), перескакуючи з однієї на іншу завдяки коробці.

Потужність електродвигуна VS тепловий двигун

Теплові та електричні пристрої не тільки сильно розрізняються по передачі, але й не мають однакових способів передачі потужності та моменту, що крутить.

Електродвигун має набагато більший радіус дії, тому що він може набирати дуже високі швидкості, зберігаючи при цьому дуже високий момент, що крутить, і потужність. Таким чином, його крива моменту, що крутить, починається зверху і тільки знижується. Крива потужності росте дуже швидко, а потім поступово спадає в міру того, як ви піднімаєтесь у крапку.

ТЕПЛОВА КРИВА ДВИГУНА

Ось крива класичного теплового двигуна. Зазвичай найбільший момент, що крутить, і потужність знаходяться приблизно в середині діапазону оборотів (вони взаємопов'язані, див. Посилання на початку статті). На двигуні із турбонаддувом це відбувається ближче до середини, а на атмосферному – до верхньої частини тахометра.

КРИВА ЕЛЕКТРИЧНОГО ДВИГУНА

Тепловий двигун має зовсім іншу криву, при цьому максимальний момент, що крутить, і потужність розвиваються в невеликій частині діапазону оборотів. І тому у нас буде коробка передач, щоб використовувати цей пік потужності / крутного моменту протягом фази збільшення швидкості. Швидкість обертання (максимальна швидкість) обмежена тим фактом, що ми маємо справу з досить важкими металевими частинами, що рухаються, і бажання занадто високої частоти двигуна наражає на небезпеку деталі, які потім можуть закручуватися (чим більше швидкість збільшує тертя) і, отже, тепло, яке може зробити деталі "м'якше" за рахунок легкого "плавлення"). Тому у нас є перемикач бензину (обмеження запалення) та обмежена частота упорскування на дизелях.

Грубо кажучи, теплова машина має максимальну швидкість менше 8000 оборотів на хвилину, в той час як електродвигун може легко досягти 16 оборотів, маючи хороший рівень моменту, що крутить, і потужності у всьому цьому діапазоні. Тепловий двигун має високу потужність і крутний момент тільки в невеликому діапазоні обертів двигуна.

І остання відмінність: якщо ми дійдемо до кінця електричних кривих, ми зауважимо, що вони раптово падають. Ця межа пов'язана з частотою змінного струму, пов'язаною з числом полюсів електродвигуна. Це означає, що коли ви досягнете максимальної швидкості, ви не зможете її перевищити, оскільки двигун створює опір. Якщо ми перевищимо цю швидкість, у нас буде потужне моторне гальмо, яке заважатиме вам.