Skillnader mellan en elmotor och en värmemotor

Vad är den grundläggande skillnaden mellan en värmemotor och en elmotor? För om finsmakarna tycker att frågan är ganska enkel, kommer säkert de flesta nybörjare att ha frågor om den... Vi kommer dock inte att begränsa oss till att bara observera motorn, utan vi kommer också snabbt att studera transmissionen för att bättre förstå filosofin. dessa två typer av teknologier.

Se även: varför accelererar elbilar bättre?

Grundläggande begrepp

Först och främst vill jag påminna dig om att motoreffekt och vridmoment i slutändan bara är fragmenterade data. Ja, att säga att två motorer med en kapacitet på 200 hk. och 400 Nm vridmoment är identiska, faktiskt inte sant... 200 hk och 400 Nm är bara den maximala effekten som erbjuds av dessa två motorer, och inte hela data. För att jämföra dessa två motorer i detalj måste effekt/vridmomentkurvorna för var och en jämföras. För även om dessa motorer har samma egenskaper, nämligen samma effekt- och vridmomenttoppar, kommer de att ha olika svängkurvor. Så vridmomentkurvan för en av de två motorerna blir i genomsnitt högre än den andra och därför blir den något effektivare trots att de såg identiska ut på pappret... dieselmotorn är överlag mer imponerande än bensinmotorn på samma effekt, även om jag erkänner att exemplet som ges här inte är perfekt (det maximala vridmomentet kommer med nödvändighet att vara väldigt olika, även om effekten hos båda motorerna är densamma).

Se även: skillnad mellan vridmoment och effekt

Komponenter och drift av el- och termomotorer

Elektrisk motor

Låt oss börja med det enklaste, en elmotor fungerar på grund av elektromagnetisk kraft, nämligen "magneternas kraft" för den som inte helt förstår konceptet. Du har faktiskt redan kunnat uppleva det faktum att kärlek kan skapa en kraft på en annan magnet när de är sammankopplade, och faktiskt använder elmotorn den senare för att röra sig.

Även om principen förblir densamma finns det tre typer av elmotorer: en likströmsmotor, en synkron växelström (en rotor som roterar med samma hastighet som strömmen som tillförs spolarna) och asynkron växelström (en rotor som snurrar något långsammare) . aktuellt skickat). Så det finns också borstade och borstlösa motorer, beroende på om rotorn inducerade juicen (om jag flyttar magneten bredvid den, även utan kontakt, kommer juicen att dyka upp i materialet) eller överföras (i vilket fall jag måste injicera fysiskt saften in i spolen, och så skapar jag en kontakt som gör att rotorn kan röra sig: en borste som gnider och släpper igenom juice som ett tåg ansluter till elkablarna ovanifrån med spakar som kallas strömavtagare).

En elmotor består alltså av ett mycket litet antal delar: en "snurrande rotor", som roterar i en stator. Den ena inducerar en elektromagnetisk kraft när en ström riktas mot den, och den andra reagerar på denna kraft och börjar därför rotera. Om jag inte tillför mer ström kommer den magnetiska kraften inte längre att försvinna och därmed kommer inget annat att röra sig.

Slutligen förses den med elektricitet, växelström (juice flyter fram och tillbaka) eller kontinuerlig (ganska växelström i de flesta fall). Och kan en elmotor till exempel utveckla 600 hk kan den utveckla 400 hk. bara om den inte får tillräckligt med kraft... Ett batteri som är för svagt kan till exempel begränsa motorns prestanda och det kommer potentiellt inte att fungera. kunna utveckla all sin kraft.

Se även: hur en elbilsmotor fungerar

Värmemotor

En värmemotor använder termodynamiska reaktioner. I huvudsak använder den expansionen av upphettade (man kan till och med säga, antända) gaser för att rotera mekaniska delar. Blandningen av bränsle och oxidationsmedel är låst i kammaren, allt brinner, och detta orsakar en mycket kraftig expansion och därför mycket tryck (samma princip för smällare den 14 juli). Denna expansion används för att rotera vevaxeln genom att täta cylindrarna (kompression).

Se även: värmemotor

Elmotor transmission VS värmemotor

Som du utan tvekan vet kan elmotorer gå i mycket höga hastigheter. Så denna egenskap övertygade ingenjörerna att släppa växellådan (fortfarande ha en minskning, eller snarare en minskning, och därmed en rapport), vilket i processen minskar kostnaden och komplexiteten för bilen (och därmed tillförlitligheten). Observera dock att följande bör ge en andra rapport av effektivitets- och motorvärmeskäl, detta gäller även för Taycan.

Därför finns det en betydande vinst här eftersom värmemotorn kommer att lägga tid på att växla med den extra bonusen av reducerat vridmoment.

Så i återhämtning är det också en fördel eftersom vi alltid är i elektriskt läge på en bra skiva eftersom det bara finns en. På en termisk maskin kommer det att vara nödvändigt att hitta den mest lämpliga mekaniskt och låta växellådan göra det automatiskt (kick-down för att förbättra prestandan), och detta slösar tid.

Sammanfattningsvis kommer en elmotor att ha en effekt/vridmomentkurva vid acceleration, medan en värmemotor kommer att ha flera (beroende på antalet växlar), som hoppar från den ena till den andra tack vare växellådan.

Elmotorkraft VS värmemotor

Termiska och elektriska anordningar skiljer sig inte bara mycket åt i överföring, utan de har inte samma metoder för att överföra kraft och vridmoment.

En elmotor har en mycket större räckvidd eftersom den kan ta upp mycket höga hastigheter samtidigt som den bibehåller mycket högt vridmoment och kraft. Så dess vridmomentkurva börjar på toppen och går bara ner. Effektkurvan stiger mycket snabbt och faller sedan gradvis av när du klättrar till en punkt.

MOTORENS VÄRMEKURVA

Här är kurvan för en klassisk värmemotor. Vanligtvis är det mest vridmoment och kraft runt mitten av varvtalsområdet (de hänger ihop, se länken i början av artikeln). På en turboladdad motor sker detta mot mitten, och på en naturligt sugmotor, mot toppen av varvräknaren.

ELEKTRISK MOTORKURVA

En värmemotor har en helt annan kurva, med maximalt vridmoment och effekt utvecklat i en liten del av varvtalsområdet. Och så vi kommer att ha en växellåda för att använda denna effekt/vridmoment topp under hela upprampningsfasen. Rotationshastigheten (maximal hastighet) begränsas av att vi har att göra med ganska tunga rörliga metalldelar och att vilja ha för hög motorfrekvens äventyrar delarna som sedan kan snurra (mer hastighet ökar friktionen) och därför värmen som kan göra delar "mjukare" på grund av lätt "smältning"). Därför har vi en bensinbrytare (tändningsgräns) och en begränsad insprutningsfrekvens på dieslar.

Grovt sett har en värmemotor ett maxvarvtal på mindre än 8000 rpm, medan en elmotor lätt kan nå 16 rpm, med en bra nivå av vridmoment och effekt i hela detta område. Värmemotorn har hög effekt och hög vridmoment endast i ett litet område av motorvarvtal.

Och den sista skillnaden: om vi kommer till slutet av de elektriska kurvorna kommer vi att märka att de plötsligt tappar. Denna gräns är relaterad till AC-frekvensen relaterad till antalet motorpoler. Det betyder att när du väl når maximal hastighet kan du inte överskrida den eftersom motorn skapar motstånd. Om vi ​​överskrider denna hastighet kommer vi att ha en kraftfull motorbroms som kommer att störa dig.