Bir elektrik motoru ve bir ısı motoru arasındaki farklar

Bir ısı motoru ile bir elektrik motoru arasındaki temel farklar nelerdir? Uzmanlar soruyu oldukça basit bulursa, çoğu yeni başlayanın muhtemelen bununla ilgili soruları olacaktır ... Ancak, sadece motoru izlemekle sınırlı kalmayacağız, aynı zamanda felsefeyi daha iyi anlamak için şanzımanı da hızla inceleyeceğiz. bu iki teknoloji türü.

Ayrıca bakınız: Elektrikli arabalar neden daha iyi hızlanıyor?

Temel Kavramlar

Öncelikle motor gücü ve tork değerlerinin sonuçta sadece parçalanmış veriler olduğunu hatırlatmak isterim. Nitekim 200 beygir gücünde iki motor olduğunu söyleyebiliriz. ve 400 Nm tork aynı, aslında doğru değil… 200 hp ve 400 Nm, tüm veriler değil, yalnızca bu iki motorun sunduğu maksimum güçtür. Bu iki motoru detaylı olarak karşılaştırmak için her birinin güç/tork eğrilerinin karşılaştırılması gerekir. Çünkü bu motorlar aynı özelliklere, yani aynı güç ve tork tepe değerlerine sahip olsalar bile, farklı dönüş eğrilerine sahip olacaklardır. Yani iki motordan birinin tork eğrisi ortalama olarak diğerinden daha yüksek olacak ve bu nedenle kağıt üzerinde aynı görünmelerine rağmen biraz daha verimli olacak... Dizel motor genel olarak benzinli motordan daha etkileyici. aynı güç, burada verilen örneğin mükemmel olmadığını kabul etsem de (her iki motorun gücü aynı olsa bile maksimum tork mutlaka çok farklı olacaktır).

Ayrıca okuyun: Tork ve Güç Arasındaki Fark

Elektrik ve ısı motorlarının bileşenleri ve çalışması

Elektrik motoru

En basitinden başlayalım, elektrik motoru elektromanyetik kuvvet, yani kavramı tam olarak anlamayanlar için "mıknatısların kuvveti" sayesinde çalışır. Aslında, sevginin, birbirlerine bağlandığında başka bir mıknatıs üzerinde kuvvet oluşturabildiği gerçeğini zaten deneyimlediniz ve aslında elektrik motoru bunu hareket etmek için kullanır.

Prensip aynı kalsa da, üç tip elektrik motoru vardır: DC motor, senkron AC motor (bobinlere sağlanan akımla aynı hızda dönen bir rotor) ve asenkron AC (biraz daha yavaş dönen rotor) akım gönderildi). Bu nedenle rotorun suyu indükleyip indüklememesine (yanındaki bir mıknatısı temas etmeden bile hareket ettirirsem, meyve suyu malzemede görünür) veya iletilmesine (bu durumda fiziksel olarak enjekte etmem gerekir) bağlı olarak fırçalı ve fırçasız motorlar da vardır. suyu makaraya ve böylece rotorun hareket etmesine izin veren bir konektör oluşturuyorum: Sürtünen ve meyve suyunun bir tren gibi geçmesine izin veren bir fırça, pantograf adı verilen kolları kullanarak elektrik kablolarına yukarıdan bağlı).

Bu nedenle, bir elektrik motoru çok az sayıda parçadan oluşur: bir statorda dönen bir "dönen rotor". Bir akım kendisine yöneltildiğinde bir elektromanyetik kuvvet indükler ve diğeri bu kuvvete tepki verir ve bu nedenle dönmeye başlar. Daha fazla akım enjekte etmezsem, manyetik kuvvet artık kaybolmaz ve bu nedenle başka hiçbir şey hareket etmez.

Son olarak, elektrik, alternatif akım (meyve suyu ileri geri gider) veya sürekli (çoğu durumda alternatif akım) ile beslenir. Ve bir elektrik motoru örneğin 600 beygir güç üretebiliyorsa, 400 beygir güç üretebilir. ancak yeterli enerji almıyorsa... Çok zayıf bir akü, örneğin motorun çalışmasını kısıtlayabilir ve potansiyel olarak çalışmayacaktır. tüm gücünü geliştirebilir.

Şuna da bakın: elektrikli arabanın motoru nasıl çalışır

Isıtma motoru

Bir ısı motoru termodinamik reaksiyonları kullanır. Temel olarak, mekanik parçaları döndürmek için ısıtılmış (hatta yanıcı denebilir) gazların genleşmesini kullanır. Yakıt ve oksitleyici karışımı haznede tutulur, her şey yanar ve bu çok güçlü bir genişlemeye ve dolayısıyla çok fazla basınca neden olur (14 Temmuz'daki havai fişekler için aynı prensip). Bu genişleme, silindirleri sızdırmaz hale getirerek (sıkıştırma) krank milini döndürmek için kullanılır.

Şuna da bakın: bir ısı motorunun çalışması

Elektrik motoru şanzıman VS ısı motoru

Şüphesiz bildiğiniz gibi elektrik motorları çok yüksek hızlarda çalışabilir. Böylece, bu özellik mühendisleri vites kutusunu terk etmeye ikna etti (hala bir azalma veya daha doğrusu bir azalma ve dolayısıyla bir rapor var), bu da süreçte arabanın maliyetini ve karmaşıklığını (ve dolayısıyla güvenilirliği) azaltır. Bununla birlikte, aşağıdakilerin verimlilik ve motor ısınması nedeniyle ikinci bir rapor getirmesi gerektiğini unutmayın, bu Taycan için de geçerlidir.

Bu nedenle, ısı motoru ek azaltılmış tork bonusu ile vites değiştirmek için zaman harcayacağından, burada önemli bir kazanç vardır.

Bu nedenle, kurtarmada bu da bir avantajdır, çünkü sadece bir tane olduğu için her zaman iyi bir kayıtta elektrik modundayız. Bir termal makinede, mekanik olarak en uygun olanı bulmak ve şanzımanın bunu otomatik olarak yapmasına izin vermek (performansı artırmak için kick-down) gerekecektir ve bu da zaman kaybına neden olur.

Özetlemek gerekirse, elektrik motorunun hızlanma sırasında bir güç / tork eğrisine sahip olduğunu, ısı motorunun şanzıman sayesinde birinden diğerine atlayan birkaç (vites sayısına bağlı olarak) olacağını söyleyebiliriz.

Elektrik motoru gücü VS ısı motoru

Termal ve elektrikli cihazlar yalnızca aktarım açısından büyük farklılıklar göstermekle kalmaz, aynı zamanda güç ve torku iletmek için aynı yöntemlere de sahip değildir.

Elektrik motoru çok daha geniş bir aralığa sahiptir çünkü çok yüksek tork ve gücü korurken çok yüksek hızları alabilir. Böylece tork eğrisi yukarıdan başlar ve sadece aşağı iner. Güç eğrisi çok hızlı yükselir ve sonra siz noktaya tırmandıkça yavaş yavaş düşer.

MOTOR TERMİK EĞRİ

İşte klasik bir ısı motorunun eğrisi. Genellikle, en fazla tork ve güç, devir aralığının ortası civarındadır (birbirleriyle ilişkilidir, makalenin başındaki bağlantıya bakın). Turboşarjlı bir motorda bu, takometrenin ortasına doğru ve doğal emişli bir motorda üst kısmına doğru gerçekleşir.

ELEKTRİK MOTORU EĞRİ

Bir ısı makinesi, devir aralığının küçük bir bölümünde geliştirilen maksimum tork ve güç ile tamamen farklı bir eğriye sahiptir. Ve böylece rampa aşaması boyunca bu güç/tork zirvesini kullanmak için bir dişli kutumuz olacak. Dönme hızı (maksimum hız), oldukça ağır hareketli metal parçalarla uğraşmamız ve motor frekansının çok yüksek olmasını istemenin daha sonra dönebilecek parçaları (daha fazla hız sürtünmeyi artırır) ve dolayısıyla parçaları oluşturabilen ısıyı tehlikeye atması gerçeğiyle sınırlıdır. hafif "erime" nedeniyle "daha yumuşak"). Bu nedenle, bir benzin anahtarımız (ateşleme limiti) ve dizellerde sınırlı bir enjeksiyon frekansımız var.

Kabaca söylemek gerekirse, bir ısı motorunun azami hızı 8000 dev/dak'nın altındayken, bir elektrik motoru bu aralıkta iyi düzeyde tork ve güçle 16 dev/dak'ya kolayca ulaşabilir. Isı motoru, yalnızca küçük bir motor devri aralığında yüksek güce ve torka sahiptir.

Son bir fark: Elektrik eğrilerinin sonuna gelirsek, aniden düştüklerini fark ederiz. Bu sınır, motor kutuplarının sayısıyla ilişkili AC frekansıyla ilgilidir. Bu, maksimum hıza ulaştığınızda motor direnç oluşturduğu için onu aşamayacağınız anlamına gelir. Bu hızı aşarsak, önünüze çıkacak güçlü bir motor frenine sahip olacağız.