Diferențele dintre un motor electric și un motor termic

Care sunt diferențele fundamentale dintre un motor termic și un motor electric? Pentru că, dacă cunoscătorul găsește întrebarea destul de simplă, majoritatea începătorilor vor avea probabil întrebări despre asta ... Cu toate acestea, nu ne vom limita doar la vizionarea motorului, ci vom studia rapid transmisia pentru a înțelege mai bine filosofia. aceste două tipuri de tehnologii.

Vezi și: De ce accelerează mai bine mașinile electrice?

Concepte de bază

În primul rând, aș dori să vă reamintesc că puterea motorului și valorile cuplului sunt, în cele din urmă, doar date fragmentate. Într-adevăr, să spun că două motoare cu o capacitate de 200 CP. și 400 Nm de cuplu sunt identice, de fapt nu sunt adevărate... 200 CP iar 400 Nm sunt doar puterea maximă oferită de aceste două motoare, și nu datele complete. Pentru a compara aceste două motoare în detaliu, curbele putere/cuplu ale fiecăruia trebuie comparate. Pentru că chiar dacă aceste motoare au aceleași caracteristici, și anume aceleași vârfuri de putere și cuplu, vor avea curbe de rotire diferite. Deci curba de cuplu a unuia dintre cele două motoare va fi în medie mai mare decât celălalt și, prin urmare, va fi puțin mai eficientă în ciuda faptului că arătau identice pe hârtie... motorul diesel este per total mai impresionant decât motorul pe benzină din aceeași putere, deși recunosc că exemplul dat aici nu este perfect (cuplul maxim va fi neapărat foarte diferit, chiar dacă puterea ambelor motoare este aceeași).

Citește și: Diferența dintre cuplu și putere

Componente și funcționarea motoarelor electrice și termice

Motor electric

Să începem cu cel mai simplu lucru, motorul electric funcționează grație forței electromagnetice, și anume „forța magneților” pentru cei care nu înțeleg pe deplin conceptul. De fapt, ați reușit deja să experimentați faptul că dragostea poate crea forță pe un alt magnet atunci când acestea sunt conectate împreună și, într-adevăr, motorul electric îl folosește pe acesta din urmă pentru a se mișca.

Deși principiul rămâne același, există trei tipuri de motoare electrice: un motor de curent continuu, un motor de curent alternativ sincron (un rotor care se rotește la aceeași viteză ca curentul furnizat bobinelor) și un curent alternativ asincron (un rotor de rotație ușor mai lent curent trimis). Astfel, există și motoare periate și fără perii, în funcție de faptul dacă rotorul induce suc (dacă mișc un magnet lângă el, chiar și fără contact, sucul apare în material) sau se transmite (caz în care trebuie să injectez fizic sucul în tambur și astfel creez un conector care permite rotorului să se miște: o perie care freacă și lasă sucul ca un tren este conectat la cablurile electrice de sus folosind pârghii numite pantograf).

Astfel, un motor electric constă dintr-un număr foarte mic de piese: un „rotor rotativ” care se rotește într-un stator. Una induce o forță electromagnetică atunci când un curent este direcționat către aceasta, iar cealaltă reacționează la această forță și, prin urmare, începe să se rotească. Dacă nu injectez mai mult curent, forța magnetică nu va mai dispărea și, prin urmare, nimic altceva nu se va mișca.

În cele din urmă, este alimentat cu electricitate, curent alternativ (sucul merge înainte și înapoi) sau continuu (destul de curent alternativ în majoritatea cazurilor). Iar dacă un motor electric poate dezvolta 600 CP, de exemplu, poate dezvolta 400 CP. numai dacă nu primește suficientă energie ... O baterie prea slabă poate, de exemplu, să restricționeze funcționarea motorului și potențial nu va funcționa. capabil să-și dezvolte toată puterea.

Vezi și: cum funcționează motorul unei mașini electrice

Motor termic

Un motor termic folosește reacții termodinamice. Practic, folosește expansiunea gazelor încălzite (s-ar putea spune, chiar inflamabile) pentru a roti piesele mecanice. Amestecul de combustibil și oxidant este blocat în cameră, totul arde și acest lucru provoacă o expansiune foarte puternică și, prin urmare, o presiune mare (același principiu pentru petardele din 14 iulie). Această expansiune este utilizată pentru a roti arborele cotit prin etanșarea cilindrilor (compresie).

Vezi și: funcționarea unui motor termic

Transmisie motor electric VS motor termic

După cum știți, fără îndoială, motoarele electrice pot funcționa la viteze foarte mari. Astfel, această caracteristică i-a convins pe ingineri să abandoneze cutia de viteze (există încă o reducere, sau mai degrabă o reducere și, prin urmare, un raport), care în acest proces reduce costul și complexitatea mașinii (și, prin urmare, fiabilitatea). Rețineți, însă, că următoarele ar trebui să aducă un al doilea raport din motive de eficiență și încălzire a motorului, acest lucru se aplică și pentru Taycan.

Prin urmare, există un câștig semnificativ aici, deoarece motorul termic va pierde timpul schimbând vitezele cu bonusul suplimentar de cuplu redus.

Astfel, în recuperare, acesta este și un avantaj, deoarece suntem întotdeauna în modul electric cu un record bun, deoarece există doar unul. Pe o mașină termică, va fi necesar să găsiți cel mai potrivit mecanic și să lăsați cutia de viteze să o facă automat (lovitură pentru a îmbunătăți performanța), ceea ce pierde timpul.

Pentru a rezuma, putem spune că motorul electric are o curbă putere / cuplu la accelerare, în timp ce motorul termic va avea mai multe (în funcție de numărul de trepte de viteză), sărind de la una la alta datorită cutiei de viteze.

Putere motor electric VS motor termic

Dispozitivele termice și electrice nu numai că diferă foarte mult în ceea ce privește transmisia, dar, de asemenea, nu au aceleași metode de transmitere a puterii și a cuplului.

Motorul electric are o gamă mult mai largă, deoarece poate ridica viteze foarte mari, menținând cuplul și puterea foarte mari. Astfel, curba cuplului său începe în partea de sus și coboară doar. Curba de putere crește foarte repede și apoi scade treptat pe măsură ce urcați până la punctul respectiv.

CURBA TERMALĂ A MOTORULUI

Iată curba unui motor termic clasic. De obicei, cel mai mare cuplu și putere sunt în jurul mijlocului intervalului de turații (sunt interdependente, vezi linkul de la începutul articolului). La un motor turbo, acest lucru se întâmplă spre mijloc, iar la un motor cu aspirație naturală, spre partea de sus a turometrului.

CURBA MOTORULUI ELECTRIC

Un motor termic are o curbă complet diferită, cu cuplu maxim și putere dezvoltate într-o mică parte a intervalului de turații. Și așa vom avea o cutie de viteze pentru a folosi acest vârf de putere/cuplu pe tot parcursul fazei de accelerare. Viteza de rotație (viteza maximă) este limitată de faptul că avem de-a face cu piese metalice în mișcare destul de grele și dorința ca frecvența motorului să fie prea mare pune în pericol piesele care se pot învârti apoi (viteza mai mare crește frecarea) și, prin urmare, căldura care poate face piesele. „mai moale” datorită ușoarei „topiri”). Prin urmare, avem un comutator pe benzină (limită de aprindere) și o frecvență limitată de injecție la diesel.

Aproximativ, un motor termic are o viteză maximă mai mică de 8000 rpm, în timp ce un motor electric poate atinge cu ușurință 16 rpm cu niveluri bune de cuplu și putere în toată această gamă. Motorul termic are putere și cuplu ridicat numai într-un interval mic de turații.

O diferență finală: dacă ajungem la capătul curbelor electrice, vom observa că acestea cad brusc. Această limită este legată de frecvența alternativă asociată cu numărul de poli ai motorului. Aceasta înseamnă că atunci când atingeți viteza maximă, nu veți putea să o depășiți, deoarece motorul creează rezistență. Dacă depășim această viteză, vom avea o frână puternică a motorului care vă va împiedica.