Elektromotori u odnosu na motore s unutarnjim sagorijevanjem: Kako rade i ključne razlike

Električni motori i motori sa unutrašnjim sagorijevanjem godinama su u središtu razgovora o budućnosti mobilnosti i industrije.. Dok električna vozila snažno ulaze na tržište zahvaljujući svojim karakteristikama i tehnološkom napretku, tradicionalni motori su glavni oslonac prijevoza već više od jednog stoljeća.

U ovom članku ćete Otkrijte jasno i detaljno kako svaka vrsta motora funkcioniše, koje su njihove glavne strukturne razlike, njihov uticaj na okolinu, efikasnost, ključne komponente i zašto električna vozila dobijaju na značaju u globalnoj mobilnosti. Ako ste ikada sumnjali u to šta ih čini drugačijim ili koja je najbolja opcija za svaku potrebu, evo informacija koje su vam potrebne.

Bitna usporedba između električnih i motora s unutrašnjim sagorijevanjem…

Najveća razlika između elektromotora i motora s unutarnjim izgaranjem je izvor i način na koji dobivaju energiju potrebnu za pokretanje vozila. Motori sa unutrašnjim sagorijevanjem rade sagorijevanjem fosilnih goriva - poput benzina ili dizela - u procesu kontroliranih eksplozija unutar cilindara. Ove eksplozije pokreću klipove koji, putem mehanizama kao što su radilica i mjenjač, prenose snagu na kotače vozila.

Nasuprot tome, Elektromotor zasniva svoj rad na pretvaranju energije pohranjene u bateriji (u obliku električne energije) u mehaničku energiju. Kontroliranim pražnjenjem, motor koristi magnetska polja kako bi izazvao rotacijsko kretanje osovine, što se prevodi u kretanje kotača. Stoga je prijenos obično direktniji i jednostavniji.

Komponente i rad elektromotora…

električni motori, posebno oni orijentisani na vozila, Ističu se po tome što imaju manje složenu strukturu i mnogo manje pokretnih dijelova od motora s unutarnjim izgaranjem. Ovo ne samo da smanjuje težinu, već i minimizira održavanje i smanjuje vjerovatnoću kvara.

Baterija: To je akumulator energije koji skladišti potrebnu električnu energiju. To je ekvivalentno rezervoaru za gorivo tradicionalnog automobila.
investitor: Pretvara jednosmjernu struju (DC) iz baterije u naizmjeničnu struju (AC), koja je potrebna za napajanje elektromotora.
elektromotor: Sastavljen uglavnom od stator (fiksni dio koji generira magnetsko polje) i rotor (pokretni dio koji se okreće prilikom primanja magnetskih impulsa).
Smanjivač brzine: To je ekvivalent mjenjača. Obično ima samo jedan fiksni omjer, budući da mu dostupni obrtni moment omogućava rad od nule do velikih brzina bez potrebe za više brzina.
Elektronski sistem kontrole i upravljanja: Regulira protok energije od baterije do motora, određujući brzinu, ubrzanje, pa čak i regenerativno kočenje.
Regenerativno kočenje: Omogućava motoru da obrne svoju funkciju tokom kočenja ili zaustavljanja i puni bateriju iskorištavanjem inercije vozila.
Rashladni sistem: Iako je manje zahtjevan od motora s unutarnjim sagorijevanjem, pomaže u održavanju optimalne temperature motora, posebno tokom intenzivne upotrebe.

Proces počinje kada vozač pritisne papučicu gasa: Baterija oslobađa električnu energiju koja dolazi do invertera, koji transformiše struju i napaja motor; Stator stvara magnetsko polje koje indukuje rotacijsko kretanje rotora, direktno prenoseći snagu na kotače.

Kako radi motor sa unutrašnjim sagorijevanjem?

Kod motora sa unutrašnjim sagorijevanjem, ciklus počinje ubrizgavanjem goriva u komoru gdje komprimirani zrak i iskra iz svjećice (kod benzina) ili pritisak (kod dizela) uzrokuju eksploziju. Ova eksplozija potiskuje klipove, koji zauzvrat pomiču radilicu i ostatak sistema prijenosa. Proces se sastoji od različitih faza:

Ulaznica: Uvod smjese zraka i goriva u cilindar.
Kompresija: Klip se podiže i kompresuje smjesu.
rafal: Dolazi do sagorijevanja, smjesa se zapali i širi.
Bijeg: Nastali plinovi se izbacuju kroz ispušnu cijev.

Ova mehanika uključuje veliki broj pokretnih komponenti: klipovi, klipnjače, ventili, bregaste osovine, radilica, mjenjač, kvačilo, ispušni sistem i još mnogo toga, što povećava potrebe za održavanjem i mogućnost kvarova.

Ključni elementi elektromotora…

Pogledajmo detaljnije najvažnije unutrašnje komponente elektromotora:

stator: Fiksni dio sastavljen od namotaja ili permanentnih magneta. On je odgovoran za stvaranje potrebnog magnetskog polja.
rotor: Pokretni dio koji se okreće pod utjecajem magnetskog polja statora. Može nositi permanentne magnete ili zavojnice.
ležajevi: Omogućavaju rotoru da se okreće glatko i precizno. Njegovo dobro stanje je ključno za izbjegavanje vibracija i buke.
Osa: Prenosi generirano kretanje izvan motora, povezujući se s mjenjačem i, konačno, s kotačima.
Razvodna kutija: Sigurno kućište za električne kablove i terminale, štiteći sistem od nečistoća i osiguravajući stabilnu vezu.
Slučaj: Omotava i štiti unutrašnje komponente od prašine, vlage i mogućih udara. Takođe doprinosi odvođenju toplote.
Ventilator i poklopci: Oni pomažu u odvođenju generirane topline kako bi se održala optimalna radna temperatura.
Prekidač: Kod određenih elektromotora, održava smjer struje kako bi se osiguralo da moment ostane konstantan.
Identifikacijska pločica: Uključuje bitne tehničke informacije kao što su podržani napon, okretaji u minuti, snaga i sigurnosni parametri.

Najčešće korištene vrste elektromotora u automobilskoj industriji…

Sinhroni motor sa permanentnim magnetom (PMSM): Koristi permanentne magnete u rotoru, sinhronizovane sa magnetnim poljem statora. Ističe se visokom efikasnošću, trenutnim ubrzanjem i kompaktnijim dimenzijama.
Asinhroni (ili indukcijski) motor: Rotor nema magnete i stvara vlastito magnetsko polje putem induciranih struja. Ekonomičniji i otporniji na visoke temperature, iako s nešto nižom efikasnošću.
Prekidački reluktantni motor: Veoma robustan, nudi visoki obrtni moment i savršen je za zahtjevne primjene, iako je obično bučniji.
Motor bez četkica sa permanentnim magnetom: Koristi se u hibridnim vozilima i kombinuje robusnost sa veoma dugim vijekom trajanja zbog odsustva habajućih dijelova.

Vanjske i unutrašnje razlike između oba tipa motora…

Elektromotor karakterizira Ne zahtijevaju izduvni ili usisni sistem, a ispod haube je obično mnogo manje vidljivo. nego u konvencionalnom vozilu. Neki modeli koriste dodatni prostor za dodatni prostor za odlaganje stvari, a prtljažnik često gubi dio kapaciteta zbog položaja baterija. Ukupna težina električnog vozila obično se povećava zbog mase baterija, iako je raspodjela obično homogenija, što poboljšava stabilnost i dinamičko ponašanje na cesti.

Energetska efikasnost i performanse…

Jedna od prednosti elektromotora je njihova impresivna efikasnost. U prosjeku, oni pretvaraju između 85 i 95% električne energije u korisnu mehaničku energiju. Nasuprot tome, motori s unutarnjim sagorijevanjem rijetko prelaze 40%, gubeći veliki dio u obliku topline i mehaničkog trenja.

Vezani članak:

VIDEO | Poređenje hibrida: Toyota Yaris vs. MG3

To se prevodi u očigledne uštede energije, manje emisija i manje otpadne toplote. Osim toga, isporuka obrtnog momenta je trenutna iz elektromotora, što omogućava brže ubrzanje i trenutni odziv gasa. Više o unutrašnjoj efikasnosti motora.

Održavanje i vijek trajanja elektromotora u odnosu na motore s unutarnjim izgaranjem

Održavanje potrebno za elektromotor je znatno niže. Zaboravite na mijenjanje ulja, sve filtere, svjećice ili složene provjere mjenjača. Glavni zadaci se fokusiraju na provjeru sistema za hlađenje, invertera, baterije i ležajeva motora. Manji broj pokretnih dijelova smanjuje vjerovatnoću kvarova i dugoročne troškove vlasništva. Osim toga, manji broj dijelova znači manju vjerovatnoću habanja i veću pouzdanost.

Uticaj na okolinu i održivost…

Elektromotori ne generiraju direktne emisije CO₂ ili zagađujuće plinove., što ih čini ključnom opcijom za ublažavanje zagađenja i borbu protiv klimatskih promjena. Ovaj nedostatak emisija, u kombinaciji s mogućnošću korištenja obnovljivih izvora energije, predstavlja značajno smanjenje ugljičnog otiska. U gradovima, električni automobili također pomažu u smanjenju ambijentalne buke, pružajući tiše i zdravije urbano okruženje.

Zašto danas odabrati elektromotor?

Uštede u troškovima energije i održavanja: Cijena električne energije je niža, a troškovi tehničkih pregleda su drastično smanjeni.
Proširenje infrastrukture za punjenje: Sve je veći broj javnih i privatnih stanica za punjenje, što olakšava svakodnevnu upotrebu.
Inovacija i tehnološka evolucija: Baterije nude stalno veći domet, a efikasnost elektromotora se nastavlja poboljšavati iz godine u godinu.
Veća udobnost: Tišina, odsustvo vibracija i glatka vožnja pružaju nenadmašno iskustvo na brodu.
Doprinos održivosti okoliša: Pomažete u smanjenju zagađenja i potrošnje fosilnih resursa.

Praćenje energije i poboljšanje efikasnosti…

Energetska efikasnost je neophodna u elektroindustriji i automobilskoj industriji. Praćenje parametara kao što su struja, trofazni napon i faktor snage omogućava optimizaciju potrošnje, predviđanje kvarova i postizanje održivijih i profitabilnijih procesa. Upotreba IoT sistema i pametnih senzora pomaže u smanjenju neplaniranih zastoja, praćenju stanja ležajeva i sprečavanju pregrijavanja ili prekomjerne potrošnje energije.