Verschillen tussen een elektromotor en een warmtemotor

Wat zijn de fundamentele verschillen tussen een warmtemotor en een elektromotor? Want als de kenner de vraag redelijk eenvoudig vindt, zullen de meeste nieuwelingen hier waarschijnlijk vragen over hebben ... We zullen ons echter niet beperken tot alleen het kijken naar de motor, maar we zullen ook snel de transmissie bestuderen om de filosofie beter te begrijpen. deze twee soorten technologieën.

Zie ook: Waarom accelereren elektrische auto's beter?

Basisbegrippen

Allereerst wil ik u eraan herinneren dat motorvermogen en koppelwaarden uiteindelijk slechts gefragmenteerde gegevens zijn. Inderdaad, om te zeggen dat twee motoren met een vermogen van 200 pk. en 400 Nm koppel zijn identiek, eigenlijk niet waar... 200 pk en 400 Nm zijn alleen het maximale vermogen dat deze twee motoren bieden, en niet de volledige gegevens. Om deze twee motoren in detail te kunnen vergelijken, moeten de vermogens-/koppelcurven van elk worden vergeleken. Want zelfs als deze motoren dezelfde eigenschappen hebben, namelijk dezelfde vermogens- en koppelpieken, zullen ze verschillende zwenkcurven hebben. Dus de koppelkromme van een van de twee motoren zal gemiddeld hoger zijn dan de andere en daardoor iets zuiniger ondanks dat ze er op papier identiek uitzagen...de dieselmotor is over het algemeen indrukwekkender dan de benzinemotor van hetzelfde vermogen, hoewel ik toegeef dat het hier gegeven voorbeeld niet perfect is (het maximale koppel zal noodzakelijkerwijs heel verschillend zijn, zelfs als het vermogen van beide motoren hetzelfde is).

Lees ook: Verschil tussen koppel en vermogen

Componenten en werking van elektrische en warmtemotoren

Elektrische motor

Laten we beginnen met het eenvoudigste, de elektromotor werkt dankzij de elektromagnetische kracht, namelijk de "kracht van magneten" voor degenen die het concept niet volledig begrijpen. In feite heb je al kunnen ervaren dat liefde kracht kan uitoefenen op een andere magneet wanneer ze met elkaar zijn verbonden, en inderdaad, de elektromotor gebruikt deze laatste om te bewegen.

Hoewel het principe hetzelfde blijft, zijn er drie soorten elektromotoren: een gelijkstroommotor, een synchrone wisselstroommotor (een rotor die draait met dezelfde snelheid als de stroom die aan de spoelen wordt geleverd) en asynchrone wisselstroom (een draaiende rotor die iets langzamer draait). huidige verzonden). Zo zijn er ook geborstelde en borstelloze motoren, afhankelijk van of de rotor sap induceert (als ik er een magneet naast beweeg, zelfs zonder contact, verschijnt het sap in het materiaal) of wordt overgedragen (in welk geval ik fysiek moet injecteren het sap in de haspel en dus maak ik een connector waarmee de rotor kan bewegen: een borstel die wrijft en sap doorlaat als een trein, is van bovenaf verbonden met de elektrische kabels met behulp van hefbomen die een pantograaf worden genoemd).

Zo bestaat een elektromotor uit een heel klein aantal onderdelen: een "roterende rotor" die draait in een stator. De ene induceert een elektromagnetische kracht wanneer er een stroom op wordt gericht, en de andere reageert op deze kracht en begint daarom te draaien. Als ik niet meer stroom injecteer, zal de magnetische kracht niet meer verdwijnen en zal er dus niets meer bewegen.

Ten slotte wordt hij gevoed met elektriciteit, wisselstroom (het sap gaat heen en weer) of continu (in de meeste gevallen eerder wisselstroom). En als een elektromotor bijvoorbeeld 600 pk kan ontwikkelen, kan hij 400 pk ontwikkelen. alleen als hij niet genoeg energie krijgt... Een te zwakke accu kan bijvoorbeeld de werking van de motor belemmeren en mogelijk niet werken. in staat om al zijn kracht te ontwikkelen.

Zie ook: hoe de motor van een elektrische auto werkt

Warmte motor

Een warmtemotor maakt gebruik van thermodynamische reacties. Kortom, het gebruikt de uitzetting van verwarmde (je zou zelfs kunnen zeggen, ontvlambare) gassen om mechanische onderdelen te laten draaien. Het mengsel van brandstof en oxidatiemiddel zit vast in de kamer, alles brandt en dit veroorzaakt een zeer sterke uitzetting en dus veel druk (hetzelfde principe voor vuurwerk op 14 juli). Deze expansie wordt gebruikt om de krukas te laten draaien door de cilinders af te dichten (compressie).

Zie ook: werk van een warmtemotor

Overbrenging van elektrische motor VS warmtemotor

Zoals u ongetwijfeld weet, kunnen elektromotoren met zeer hoge snelheden draaien. Dit kenmerk overtuigde de ingenieurs om de versnellingsbak te verlaten (er is nog steeds een reductie, of liever een reductie, en dus een rapport), wat in het proces de kosten en complexiteit van de auto (en dus betrouwbaarheid) vermindert. Houd er echter rekening mee dat het volgende een tweede rapport moet opleveren om redenen van efficiëntie en motorverwarming, dit geldt ook voor de Taycan.

Daarom is er hier een aanzienlijke winst, aangezien de verbrandingsmotor tijd zal verspillen aan het schakelen met de toegevoegde bonus van een lager koppel.

Dus bij herstel is dit ook een voordeel, omdat we altijd in de elektrische modus op een goed record staan, aangezien er maar één is. Op een thermische machine zal het nodig zijn om mechanisch de meest geschikte te vinden en de versnellingsbak het automatisch te laten doen (kick-down om de prestaties te verbeteren), en dat is tijdverspilling.

Samenvattend kunnen we zeggen dat de elektromotor één vermogens- / koppelcurve heeft bij het accelereren, terwijl de warmtemotor er meerdere heeft (afhankelijk van het aantal versnellingen), die dankzij de versnellingsbak van de ene naar de andere springen.

Elektrisch motorvermogen VS warmtemotor

Thermische en elektrische apparaten verschillen niet alleen sterk in transmissie, maar hebben ook niet dezelfde methoden voor het overbrengen van vermogen en koppel.

De elektromotor heeft een veel groter bereik omdat hij zeer hoge snelheden kan halen met behoud van een zeer hoog koppel en vermogen. De koppelcurve begint dus bovenaan en gaat alleen maar naar beneden. De vermogenscurve stijgt heel snel en daalt dan geleidelijk naarmate je naar het punt klimt.

MOTOR THERMISCHE CURVE

Hier is de curve van een klassieke warmtemotor. Meestal liggen het meeste koppel en vermogen rond het midden van het toerentalbereik (ze hangen met elkaar samen, zie de link aan het begin van het artikel). Bij een motor met turbocompressor gebeurt dit naar het midden en bij een motor met natuurlijke aanzuiging naar de bovenkant van de toerenteller.

ELEKTRISCHE MOTORCURVE

Een verbrandingsmotor heeft een heel andere curve, waarbij het maximale koppel en vermogen in een klein deel van het toerenbereik wordt ontwikkeld. En dus zullen we een versnellingsbak hebben om deze vermogens-/koppelpiek tijdens de aanloopfase te gebruiken. De rotatiesnelheid (maximale snelheid) wordt beperkt door het feit dat we te maken hebben met vrij zwaar bewegende metalen onderdelen en een te hoge motorfrequentie brengt de onderdelen in gevaar die dan kunnen gaan draaien (meer snelheid verhoogt de wrijving) en dus de hitte die onderdelen kan maken "zachter" door licht "smelten"). Daarom hebben we een benzineschakelaar (ontstekingslimiet) en een beperkte injectiefrequentie op diesels.

Grofweg gesproken heeft een verbrandingsmotor een topsnelheid van minder dan 8000 tpm, terwijl een elektromotor gemakkelijk 16 tpm kan bereiken met een goed koppel en vermogen in dit bereik. De verbrandingsmotor heeft alleen een hoog vermogen en koppel in een klein toerentalbereik.

Nog een laatste verschil: als we aan het einde van de elektrische bochten komen, merken we dat ze plotseling vallen. Deze limiet is gerelateerd aan de AC-frequentie die is gekoppeld aan het aantal motorpolen. Dit betekent dat wanneer u de maximale snelheid bereikt, u deze niet kunt overschrijden, omdat de motor weerstand creëert. Als we deze snelheid overschrijden, hebben we een krachtige motorrem die je in de weg zit.