Sự khác nhau giữa động cơ điện và động cơ nhiệt

Sự khác nhau cơ bản giữa động cơ nhiệt và động cơ điện là gì? Bởi vì nếu những người sành sỏi thấy câu hỏi khá đơn giản, hầu hết người mới có thể sẽ thắc mắc về nó ... Tuy nhiên, chúng tôi sẽ không giới hạn chỉ xem động cơ, mà chúng tôi cũng sẽ nhanh chóng nghiên cứu truyền động để hiểu rõ hơn triết lý. hai loại công nghệ này.

Xem thêm: Vì sao xe điện tăng tốc tốt hơn?

Khái niệm cơ bản

Trước hết, tôi muốn nhắc bạn rằng các giá trị công suất và mô-men xoắn của động cơ cuối cùng chỉ là dữ liệu rời rạc. Thật vậy, có thể nói rằng hai động cơ có công suất 200 mã lực. và mô-men xoắn 400 Nm giống hệt nhau, thực ra không đúng… 200 mã lực và 400 Nm chỉ là công suất tối đa mà hai động cơ này cung cấp chứ không phải dữ liệu đầy đủ. Để so sánh chi tiết hai động cơ này, cần phải so sánh các đường cong công suất/mô-men xoắn của từng động cơ. Bởi vì ngay cả khi các động cơ này có cùng đặc điểm, cụ thể là cùng công suất và mô-men xoắn cực đại, chúng sẽ có các đường cong xoay khác nhau. Vì vậy, đường cong mô-men xoắn của một trong hai động cơ sẽ cao hơn trung bình so với động cơ kia và do đó nó sẽ hiệu quả hơn một chút mặc dù thực tế là chúng trông giống hệt nhau trên giấy tờ... động cơ diesel nhìn chung ấn tượng hơn động cơ xăng của cùng một công suất, mặc dù tôi thừa nhận rằng ví dụ đưa ra ở đây không hoàn hảo (mô-men xoắn cực đại nhất thiết sẽ rất khác nhau, ngay cả khi công suất của cả hai động cơ là như nhau).

Đọc thêm: Sự khác biệt giữa mô-men xoắn và công suất

Các thành phần và hoạt động của động cơ điện và động cơ nhiệt

Động cơ điện

Hãy bắt đầu với điều đơn giản nhất, động cơ điện hoạt động nhờ lực điện từ, cụ thể là “lực của nam châm” dành cho những ai chưa hiểu hết khái niệm. Trên thực tế, bạn đã có thể trải nghiệm thực tế rằng tình yêu có thể tạo ra lực lên một nam châm khác khi chúng được kết nối với nhau, và thực sự, động cơ điện sử dụng động cơ này để chuyển động.

Mặc dù nguyên tắc vẫn giống nhau, nhưng có ba loại động cơ điện: động cơ một chiều, động cơ xoay chiều đồng bộ (rôto quay cùng tốc độ với dòng điện cung cấp cho cuộn dây) và xoay chiều không đồng bộ (rôto quay chậm hơn một chút. gửi hiện tại). Do đó, cũng có động cơ có chổi than và động cơ không chổi than, tùy thuộc vào việc rôto có tạo ra nước trái cây hay không (nếu tôi di chuyển một nam châm bên cạnh nó, ngay cả khi không tiếp xúc, nước ép xuất hiện trong vật liệu) hoặc được truyền đi (trong trường hợp đó tôi cần bơm trực tiếp nước ép vào trục quay và do đó tôi tạo ra một đầu nối cho phép rôto di chuyển: một bàn chải chà xát và cho nước ép qua trục quay như một đoàn tàu được kết nối với các dây cáp điện từ phía trên bằng cách sử dụng đòn bẩy gọi là pantograph).

Như vậy, một động cơ điện bao gồm một số lượng rất nhỏ các bộ phận: một "rôto quay" quay trong stato. Một vật tạo ra lực điện từ khi có dòng điện hướng đến nó, và lực kia phản ứng với lực này và do đó bắt đầu quay. Nếu tôi không thêm dòng điện, lực từ sẽ không còn biến mất và do đó không có gì khác sẽ chuyển động.

Cuối cùng, nó được cung cấp điện, dòng điện xoay chiều (nước ép qua lại) hoặc liên tục (thay vì dòng điện xoay chiều trong hầu hết các trường hợp). Và nếu một động cơ điện có thể phát triển 600 mã lực, chẳng hạn, nó có thể phát triển 400 mã lực. chỉ khi nó không nhận đủ năng lượng ... Ví dụ như pin quá yếu có thể hạn chế hoạt động của động cơ và nó có khả năng không hoạt động. có thể phát huy hết khả năng của mình.

Xem thêm: động cơ của ô tô điện hoạt động như thế nào

Động cơ nhiệt

Động cơ nhiệt sử dụng phản ứng nhiệt động lực học. Về cơ bản, nó sử dụng sự giãn nở của các khí được nung nóng (thậm chí có thể nói là dễ cháy) để quay các bộ phận cơ khí. Hỗn hợp nhiên liệu và chất oxy hóa bị giữ lại trong buồng, mọi thứ bốc cháy, và điều này gây ra sự giãn nở rất mạnh và do đó tạo ra rất nhiều áp suất (nguyên tắc tương tự đối với pháo vào ngày 14 tháng XNUMX). Sự giãn nở này được sử dụng để quay trục khuỷu bằng cách làm kín các xi lanh (nén).

Xem thêm: công của động cơ nhiệt

Truyền động cơ điện VS động cơ nhiệt

Như bạn chắc chắn đã biết, động cơ điện có thể chạy ở tốc độ rất cao. Vì vậy, đặc điểm này đã thuyết phục các kỹ sư từ bỏ hộp số (vẫn còn giảm, hay đúng hơn là giảm, và do đó là một báo cáo), trong quá trình này, làm giảm chi phí và độ phức tạp của xe (và do đó độ tin cậy). Tuy nhiên, lưu ý rằng điều sau đây sẽ mang lại báo cáo thứ hai về lý do hiệu suất và sự nóng lên của động cơ, điều này cũng áp dụng cho Taycan.

Do đó, có một lợi ích đáng kể ở đây, vì động cơ nhiệt sẽ lãng phí thời gian sang số với việc bổ sung thêm mô-men xoắn giảm.

Vì vậy, trong phục hồi, đây cũng là một lợi thế, vì chúng tôi luôn ở chế độ điện trên một bản ghi tốt, vì chỉ có một. Đối với máy nhiệt, cần phải tìm loại máy phù hợp nhất về mặt cơ khí và để hộp số tự động làm việc đó (kick-down để cải thiện hiệu suất), và điều đó gây lãng phí thời gian.

Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng động cơ điện có một đường cong công suất / mô-men xoắn khi tăng tốc, trong khi động cơ nhiệt sẽ có một số (tùy thuộc vào số bánh răng), nhảy từ cái này sang cái khác nhờ hộp số.

Công suất động cơ điện VS động cơ nhiệt

Các thiết bị nhiệt và điện không chỉ khác nhau rất nhiều về cách truyền tải, mà còn không có cùng phương pháp truyền công suất và mô-men xoắn.

Động cơ điện có phạm vi hoạt động rộng hơn nhiều vì nó có thể đạt tốc độ rất cao trong khi vẫn duy trì mô-men xoắn và công suất rất cao. Do đó, đường cong mômen xoắn của nó bắt đầu từ đỉnh và chỉ đi xuống. Đường cong sức mạnh tăng lên rất nhanh và sau đó giảm dần khi bạn leo đến điểm.

ĐỘNG CƠ NHIỆT CURVE

Đây là đường cong của một động cơ nhiệt cổ điển. Thông thường, mô-men xoắn và công suất lớn nhất nằm ở khoảng giữa của dải vòng quay (chúng có mối quan hệ với nhau, xem liên kết ở đầu bài viết). Trên động cơ tăng áp, điều này xảy ra ở giữa và trên động cơ hút khí tự nhiên, ở phía trên cùng của máy đo tốc độ.

CURVE ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Động cơ nhiệt có một đường cong hoàn toàn khác, với mô-men xoắn cực đại và công suất phát triển trong một phần nhỏ của dải vòng quay. Và vì vậy chúng ta sẽ có một hộp số để sử dụng công suất/mô-men xoắn cực đại này trong suốt giai đoạn tăng tốc. Tốc độ quay (tốc độ tối đa) bị giới hạn bởi thực tế là chúng ta đang xử lý các bộ phận kim loại chuyển động khá nặng và muốn tần số động cơ quá cao sẽ gây nguy hiểm cho các bộ phận sau đó có thể quay (tốc độ càng cao làm tăng ma sát) và do đó nhiệt có thể tạo ra các bộ phận “mềm hơn” do “tan chảy” nhẹ). Do đó, chúng tôi có công tắc xăng (giới hạn đánh lửa) và tần suất phun hạn chế trên động cơ diesel.

Nói một cách đơn giản, động cơ nhiệt có tốc độ tối đa nhỏ hơn 8000 vòng / phút, trong khi động cơ điện có thể dễ dàng đạt 16 vòng / phút với mức mô-men xoắn và công suất tốt trong toàn dải này. Động cơ nhiệt có công suất và mô-men xoắn cao chỉ trong dải tốc độ động cơ nhỏ.

Một điểm khác biệt cuối cùng: nếu chúng ta đi đến cuối các đường cong điện, chúng ta nhận thấy rằng chúng đột ngột rơi xuống. Giới hạn này liên quan đến tần số xoay chiều liên quan đến số cực của động cơ. Điều này có nghĩa là khi bạn đạt đến tốc độ tối đa, bạn sẽ không thể vượt quá nó, vì động cơ tạo ra lực cản. Nếu chúng tôi vượt quá tốc độ này, chúng tôi sẽ có một phanh động cơ mạnh mẽ sẽ cản đường bạn.