Unterschiede zwischen einem Elektromotor und einer Wärmekraftmaschine

Was sind die grundlegenden Unterschiede zwischen einer Wärmekraftmaschine und einem Elektromotor? Denn wenn der Kenner die Frage recht einfach findet, werden wohl die meisten Neulinge Fragen dazu haben… Wir werden uns jedoch nicht nur auf den Motor beschränken, sondern auch schnell das Getriebe studieren, um die Philosophie besser zu verstehen. diese beiden Arten von Technologien.

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Grundlegende Konzepte

Zunächst möchte ich Sie daran erinnern, dass Motorleistung und Drehmomentwerte letztendlich nur fragmentierte Daten sind. In der Tat, zu sagen, dass zwei Motoren mit einer Leistung von 200 PS. und 400 Nm Drehmoment sind identisch, eigentlich nicht wahr… 200 PS und 400 Nm sind nur die maximale Leistung dieser beiden Motoren und nicht die vollständigen Daten. Um diese beiden Motoren im Detail zu vergleichen, müssen die Leistungs-/Drehmomentkurven beider Motoren verglichen werden. Denn selbst wenn diese Motoren die gleichen Eigenschaften haben, nämlich die gleichen Leistungs- und Drehmomentspitzen, werden sie unterschiedliche Anstiegskurven haben. Die Drehmomentkurve eines der beiden Motoren ist also im Durchschnitt höher als der andere und daher etwas effizienter, obwohl sie auf dem Papier identisch aussahen ... Der Dieselmotor ist insgesamt beeindruckender als der Benziner von die gleiche Leistung, obwohl ich zugebe, dass das hier gegebene Beispiel nicht perfekt ist (das maximale Drehmoment wird notwendigerweise sehr unterschiedlich sein, selbst wenn die Leistung beider Motoren gleich ist).

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Komponenten und Betrieb von Elektro- und Wärmemotoren

Elektromotor

Fangen wir mit dem Einfachsten an, der Elektromotor funktioniert dank der elektromagnetischen Kraft, nämlich der "Kraft der Magnete" für diejenigen, die das Konzept nicht ganz verstehen. Tatsächlich haben Sie bereits erfahren können, dass die Liebe, wenn sie miteinander verbunden sind, Kraft auf einen anderen Magneten ausüben kann, und tatsächlich nutzt der Elektromotor diesen, um sich zu bewegen.

Obwohl das Prinzip gleich bleibt, gibt es drei Arten von Elektromotoren: einen Gleichstrommotor, einen synchronen Wechselstrommotor (ein Rotor, der sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der den Spulen zugeführte Strom dreht) und einen asynchronen Wechselstrom (ein sich etwas langsamer drehender Rotor). aktuell gesendet). So gibt es auch bürstenbehaftete und bürstenlose Motoren, je nachdem ob der Rotor Saft induziert (wenn ich einen Magneten daneben bewege, erscheint der Saft auch ohne Kontakt im Material) oder übertragen wird (dann muss ich physisch spritzen den Saft in die Spule und so schaffe ich eine Verbindung, die es dem Rotor ermöglicht, sich zu bewegen: Eine Bürste, die wie ein Zug reibt und Saft durchlässt, wird von oben mit den Stromkabeln verbunden, die als Pantograph bezeichnet werden).

So besteht ein Elektromotor aus sehr wenigen Teilen: einem „rotierenden Rotor“, der sich in einem Stator dreht. Einer induziert eine elektromagnetische Kraft, wenn ein Strom darauf gerichtet wird, und der andere reagiert auf diese Kraft und beginnt daher zu rotieren. Wenn ich nicht mehr Strom injiziere, verschwindet die Magnetkraft nicht mehr und es bewegt sich daher nichts mehr.

Schließlich wird es mit Strom, Wechselstrom (der Saft geht hin und her) oder kontinuierlich (eher Wechselstrom in den meisten Fällen) versorgt. Und wenn ein Elektromotor zum Beispiel 600 PS leisten kann, kann er 400 PS leisten. nur wenn er nicht genug Energie bekommt ... Eine zu schwache Batterie kann zB den Motorbetrieb einschränken und er wird möglicherweise nicht funktionieren. seine ganze Kraft entfalten kann.

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Wärmekraftmaschine

Eine Wärmekraftmaschine nutzt thermodynamische Reaktionen. Im Grunde nutzt es die Expansion von erhitzten (man könnte sogar sagen, brennbaren) Gasen, um mechanische Teile zu drehen. Das Gemisch aus Brennstoff und Oxidationsmittel wird in der Kammer eingeschlossen, alles verbrennt, und dies verursacht eine sehr starke Expansion und damit viel Druck (das gleiche Prinzip für Böller am 14. Juli). Diese Expansion wird verwendet, um die Kurbelwelle zu drehen, indem die Zylinder abgedichtet werden (Kompression).

Siehe auch: Arbeit einer Wärmekraftmaschine

Elektromotorisches Getriebe VS Wärmekraftmaschine

Wie Sie zweifellos wissen, können Elektromotoren mit sehr hohen Geschwindigkeiten laufen. Daher überzeugte diese Eigenschaft die Ingenieure, auf das Getriebe zu verzichten (es gibt immer noch eine Untersetzung bzw. eine Untersetzung und damit einen Bericht), was gleichzeitig die Kosten und die Komplexität des Autos (und damit die Zuverlässigkeit) reduziert. Beachten Sie jedoch, dass im Folgenden aus Gründen der Effizienz und der Motorerwärmung ein zweites Gutachten mitgebracht werden sollte, dies gilt auch für den Taycan.

Daher gibt es hier einen erheblichen Gewinn, da die Wärmekraftmaschine Zeit mit dem Schalten verschwendet und den zusätzlichen Bonus eines reduzierten Drehmoments hat.

Somit ist das in der Erholung auch von Vorteil, denn wir sind im Elektrobetrieb immer auf einer guten Bilanz, da es nur einen gibt. Bei einer thermischen Maschine ist es notwendig, die mechanisch am besten geeignete Maschine zu finden und das Getriebe automatisch ausführen zu lassen (Kick-Down, um die Leistung zu verbessern), und das kostet Zeit.

Zusammenfassend können wir sagen, dass der Elektromotor beim Beschleunigen eine Leistungs- / Drehmomentkurve hat, während die Wärmekraftmaschine mehrere (je nach Anzahl der Gänge) hat, die dank des Getriebes von einem zum anderen springen.

Elektromotorleistung VS Wärmekraftmaschine

Thermische und elektrische Geräte unterscheiden sich nicht nur stark in der Übertragung, sondern haben auch nicht die gleichen Methoden der Kraft- und Drehmomentübertragung.

Der Elektromotor hat eine viel größere Reichweite, da er sehr hohe Drehzahlen aufnehmen kann und gleichzeitig ein sehr hohes Drehmoment und eine sehr hohe Leistung beibehält. Somit beginnt seine Drehmomentkurve oben und geht nur nach unten. Die Leistungskurve steigt sehr schnell an und fällt dann beim Aufstieg zum Punkt allmählich ab.

THERMISCHE KURVE DES MOTORS

Hier ist die Kurve einer klassischen Wärmekraftmaschine. Normalerweise liegen das meiste Drehmoment und die meiste Leistung um die Mitte des Drehzahlbereichs (sie hängen zusammen, siehe den Link am Anfang des Artikels). Bei einem aufgeladenen Motor geschieht dies zur Mitte, bei einem Saugmotor nach oben zum Drehzahlmesser.

ELEKTROMOTORKURVE

Eine Wärmekraftmaschine hat eine völlig andere Kurve, wobei das maximale Drehmoment und die maximale Leistung in einem kleinen Teil des Drehzahlbereichs entwickelt werden. Wir werden also ein Getriebe haben, um diese Leistungs-/Drehmomentspitze während der Hochlaufphase zu nutzen. Die Rotationsgeschwindigkeit (Höchstgeschwindigkeit) wird durch die Tatsache begrenzt, dass wir es mit ziemlich schweren beweglichen Metallteilen zu tun haben und eine zu hohe Motorfrequenz die Teile gefährdet, die sich dann drehen können (höhere Geschwindigkeit erhöht die Reibung) und daher die Hitze, die Teile erzeugen kann „weicher“ durch leichtes „Schmelzen“). Deshalb haben wir beim Diesel eine Benzinweiche (Zündgrenze) und eine begrenzte Einspritzfrequenz.

Grob gesagt erreicht eine Wärmekraftmaschine eine Höchstdrehzahl von weniger als 8000 U/min, während ein Elektromotor in diesem Bereich problemlos 16 U/min mit gutem Drehmoment und Leistung erreichen kann. Die Wärmekraftmaschine hat nur in einem kleinen Drehzahlbereich eine hohe Leistung und ein hohes Drehmoment.

Ein letzter Unterschied: Wenn wir das Ende der elektrischen Kurven erreichen, bemerken wir, dass sie plötzlich fallen. Diese Grenze bezieht sich auf die AC-Frequenz, die mit der Anzahl der Motorpole verbunden ist. Dies bedeutet, dass Sie bei Erreichen der Höchstgeschwindigkeit diese nicht überschreiten können, da der Motor einen Widerstand erzeugt. Wenn wir diese Geschwindigkeit überschreiten, haben wir eine starke Motorbremse, die Ihnen im Weg steht.