Forskelle mellem en elektrisk motor og en varmemotor

Hvad er de grundlæggende forskelle mellem en varmemotor og en elektrisk motor? For hvis kenderen finder spørgsmålet nogenlunde ligetil, vil de fleste nybegyndere nok have spørgsmål til det... Vi vil dog ikke begrænse os til kun at se motoren, men vi vil også hurtigt studere transmissionen for bedre at forstå filosofien. disse to typer teknologier.

Se også: Hvorfor accelererer elbiler bedre?

Grundlæggende begreber

Først og fremmest vil jeg gerne minde dig om, at motoreffekt og drejningsmomentværdier i sidste ende kun er fragmenterede data. Faktisk for at sige, at to motorer med en kapacitet på 200 hk. og 400 Nm drejningsmoment er identiske, faktisk ikke sandt... 200 hk og 400 Nm er kun den maksimale effekt, der tilbydes af disse to motorer, og ikke de fulde data. For at sammenligne disse to motorer i detaljer, skal effekt/drejningsmoment-kurverne for hver enkelt sammenlignes. For selvom disse motorer har de samme egenskaber, nemlig de samme effekt- og momentspidser, vil de have forskellige svingkurver. Så drejningsmomentkurven for den ene af de to motorer vil i gennemsnit være højere end den anden, og derfor vil den være lidt mere effektiv på trods af, at de så identiske ud på papiret... dieselmotoren er generelt mere imponerende end benzinmotoren af samme effekt, selvom jeg indrømmer, at eksemplet givet her ikke er perfekt (det maksimale drejningsmoment vil nødvendigvis være meget forskelligt, selvom effekten af ​​begge motorer er den samme).

Læs også: Forskel mellem drejningsmoment og kraft

Komponenter og drift af el- og varmemotorer

Elektrisk motor

Lad os starte med det enkleste, elmotoren virker takket være den elektromagnetiske kraft, nemlig "magneternes kraft" for dem, der ikke helt forstår konceptet. Faktisk har du allerede kunnet opleve, at kærlighed kan skabe kraft på en anden magnet, når de er forbundet sammen, og faktisk bruger elmotoren denne sidstnævnte til at bevæge sig.

Selvom princippet forbliver det samme, er der tre typer elektriske motorer: en jævnstrømsmotor, en synkron vekselstrømsmotor (en rotor, der roterer med samme hastighed som den strøm, der tilføres spolerne) og asynkron vekselstrøm (en roterende rotor lidt langsommere aktuelle sendt). Der findes således også børstede og børsteløse motorer, afhængig af om rotoren fremkalder juice (hvis jeg flytter en magnet ved siden af, selv uden kontakt, kommer juicen til syne i materialet) eller overføres (i så fald skal jeg indsprøjte fysisk saften ind i rullen, og så laver jeg et stik, der tillader rotoren at bevæge sig: en børste, der gnider og slipper juice igennem som et tog, er forbundet til de elektriske kabler fra oven ved hjælp af håndtag kaldet en strømaftager).

En elmotor består således af et meget lille antal dele: en "roterende rotor", der roterer i en stator. Den ene inducerer en elektromagnetisk kraft, når en strøm ledes til den, og den anden reagerer på denne kraft og begynder derfor at rotere. Hvis jeg ikke tilfører mere strøm, vil den magnetiske kraft ikke længere forsvinde, og derfor vil intet andet bevæge sig.

Til sidst forsynes den med strøm, vekselstrøm (saften går frem og tilbage) eller kontinuerlig (rettere vekselstrøm i de fleste tilfælde). Og hvis en elmotor for eksempel kan udvikle 600 hk, kan den udvikle 400 hk. kun hvis den ikke får nok energi ... Et batteri der er for svagt kan for eksempel begrænse motorens drift og det vil potentielt ikke virke. i stand til at udvikle al sin kraft.

Se også: hvordan en elbilmotor fungerer

Varmemotor

En varmemotor bruger termodynamiske reaktioner. Grundlæggende bruger den udvidelsen af ​​opvarmede (man kan endda sige, brændbare) gasser til at rotere mekaniske dele. Blandingen af ​​brændstof og oxidationsmiddel er låst i kammeret, alt brænder, og det medfører en meget kraftig udvidelse og derfor et stort tryk (samme princip for fyrværkeri den 14. juli). Denne ekspansion bruges til at rotere krumtapakslen ved at forsegle cylindrene (kompression).

Se også: arbejde med en varmemotor

Elmotor transmission VS varmemotor

Som du utvivlsomt ved, kan elmotorer køre med meget høje hastigheder. Således overbeviste denne egenskab ingeniørerne til at opgive gearkassen (der er stadig en reduktion, eller rettere en reduktion, og derfor en rapport), hvilket i processen reducerer bilens omkostninger og kompleksitet (og derfor pålidelighed). Bemærk dog, at følgende bør bringe en anden rapport af hensyn til effektivitet og motoropvarmning, dette gælder også for Taycan.

Derfor er der en betydelig gevinst her, da varmemotoren vil spilde tid på at skifte gear med den ekstra bonus af reduceret drejningsmoment.

I recovery er dette således også en fordel, fordi vi altid er i elektrisk tilstand på en god plade, da der kun er én. På en termomaskine vil det være nødvendigt at finde den bedst egnede mekanisk og lade gearkassen gøre det automatisk (kick-down for at forbedre ydeevnen), og det spilder tid.

For at opsummere kan vi sige, at elmotoren har én effekt/momentkurve ved acceleration, mens varmemotoren vil have flere (afhængigt af antallet af gear), der hopper fra det ene til det andet takket være gearkassen.

Elmotorkraft VS varmemotor

Termiske og elektriske enheder adskiller sig ikke kun meget i transmission, men har heller ikke de samme metoder til at overføre kraft og drejningsmoment.

Elmotoren har en meget bredere rækkevidde, fordi den kan opfange meget høje hastigheder, samtidig med at den bevarer et meget højt drejningsmoment og kraft. Således starter dens momentkurve i toppen og går kun ned. Effektkurven stiger meget hurtigt og falder derefter gradvist, efterhånden som du klatrer til punktet.

MOTOR TERMISK KURVE

Her er kurven for en klassisk varmemotor. Normalt er det mest drejningsmoment og kraft omkring midten af ​​omdrejningsområdet (de hænger sammen, se linket i begyndelsen af ​​artiklen). På en turboladet motor sker dette mod midten, og på en naturligt aspireret motor, mod toppen af ​​omdrejningstælleren.

ELEKTRISK MOTORKURVE

En varmemotor har en helt anden kurve, med maksimalt drejningsmoment og effekt udviklet i en lille del af omdrejningsområdet. Og så vi vil have en gearkasse til at bruge denne effekt/drejningsmomentspids under hele oprampefasen. Omdrejningshastigheden (maksimal hastighed) er begrænset af det faktum, at vi har at gøre med ret tunge bevægelige metaldele, og at ønske om motorfrekvensen for høj bringer delene i fare, som så kan dreje (mere hastighed øger friktionen) og derfor varmen, der kan lave dele "blødere" på grund af let "smeltning"). Derfor har vi en benzinkontakt (tændingsgrænse) og en begrænset indsprøjtningsfrekvens på dieselmotorer.

Groft sagt har en varmemotor en tophastighed på under 8000 rpm, mens en elmotor nemt kan nå 16 rpm med gode niveauer af drejningsmoment og effekt i hele dette område. Varmemotoren har kun høj effekt og drejningsmoment i et lille motoromdrejningstal.

En sidste forskel: Hvis vi kommer til slutningen af ​​de elektriske kurver, bemærker vi, at de pludselig falder. Denne grænse er relateret til AC-frekvensen forbundet med antallet af motorpoler. Det betyder, at når du når den maksimale hastighed, vil du ikke kunne overskride den, da motoren skaber modstand. Hvis vi overskrider denne hastighed, vil vi have en kraftig motorbremse, der vil komme i vejen for dig.