Diferències entre un motor elèctric i un motor tèrmic

Quines són les diferències fonamentals entre un motor tèrmic i un motor elèctric? Perquè si el coneixedor troba la qüestió bastant senzilla, la majoria dels novells probablement en tindran preguntes ... No obstant això, no ens limitarem a mirar el motor, sinó que també estudiarem ràpidament la transmissió per entendre millor la filosofia. aquests dos tipus de tecnologies.

Vegeu també: Per què els cotxes elèctrics acceleren millor?

Conceptes bàsics

En primer lloc, m'agradaria recordar-vos que els valors de potència i parell del motor són, al final, només dades fragmentades. En efecte, dir que dos motors amb una capacitat de 200 CV. i 400 Nm de parell són idèntics, en realitat no és cert... 200 CV i 400 Nm són només la potència màxima que ofereixen aquests dos motors, i no les dades completes. Per comparar aquests dos motors en detall, cal comparar les corbes de potència/parell de cadascun. Perquè encara que aquests motors tinguin les mateixes característiques, és a dir, els mateixos pics de potència i parell, tindran diferents corbes de gir. Així, la corba de parell d'un dels dos motors serà de mitjana més alta que l'altre i, per tant, serà una mica més eficient malgrat que semblaven idèntics al paper... el motor dièsel és en general més impressionant que el motor de gasolina de la mateixa potència, tot i que admeto que l'exemple donat aquí no és perfecte (el parell màxim serà necessàriament molt diferent, encara que la potència dels dos motors sigui la mateixa).

Llegiu també: Diferència entre parell i potència

Components i funcionament de motors elèctrics i tèrmics

Motor elèctric

Comencem per la cosa més senzilla: el motor elèctric funciona gràcies a la força electromagnètica, és a dir, la "força dels imants" per a aquells que no entenen completament el concepte. De fet, ja heu pogut experimentar el fet que l'amor pot crear força sobre un altre imant quan estan connectats entre si i, de fet, el motor elèctric l'utilitza per moure's.

Tot i que el principi continua sent el mateix, hi ha tres tipus de motors elèctrics: un motor de corrent continu, un motor de corrent altern síncron (un rotor que gira a la mateixa velocitat que el corrent subministrat a les bobines) i un corrent altern asíncron (un rotor de gir lleugerament més lent) actual enviat). Per tant, també hi ha motors raspallats i sense escombretes, segons si el rotor indueix suc (si moc un imant al costat, fins i tot sense contacte, el suc apareix al material) o es transmet (en aquest cas he d’injectar físicament el suc al rodet i, per tant, creo un connector que permet moure el rotor: un raspall que frega i deixa passar el suc com si fos un tren, es connecta als cables elèctrics des de dalt mitjançant palanques anomenades pantògraf).

Així, un motor elèctric consta d’un nombre molt reduït de peces: un “rotor rotatiu” que gira en un estator. Un indueix una força electromagnètica quan s’hi dirigeix ​​un corrent i l’altre reacciona a aquesta força i, per tant, comença a girar. Si no injecto més corrent, la força magnètica ja no desapareixerà i, per tant, res més es mourà.

Finalment, es subministra amb electricitat, corrent altern (el suc va endavant i enrere) o continu (més aviat corrent altern en la majoria dels casos). I si un motor elèctric pot desenvolupar 600 CV, per exemple, pot desenvolupar 400 CV. només si no rep prou energia ... Una bateria massa feble pot, per exemple, restringir el funcionament del motor i potencialment no funcionarà. capaç de desenvolupar tot el seu poder.

Vegeu també: com funciona un motor de cotxe elèctric

Motor tèrmic

Un motor tèrmic utilitza reaccions termodinàmiques. Bàsicament, utilitza l'expansió de gasos escalfats (fins i tot es podria dir, inflamables) per fer girar les parts mecàniques. La barreja de combustible i oxidant queda atrapada a la cambra, tot crema, i això provoca una expansió molt forta i, per tant, molta pressió (el mateix principi per als petards del 14 de juliol). Aquesta expansió s’utilitza per fer girar l’eix cigonyal segellant els cilindres (compressió).

Vegeu també: treball d'un motor tèrmic

Transmissió de motors elèctrics VS motor tèrmic

Com indubtablement sabreu, els motors elèctrics poden funcionar a velocitats molt altes. Així, aquesta característica va convèncer els enginyers a abandonar la caixa de canvis (encara hi ha una reducció, o millor dit, una reducció i, per tant, un informe), que en el procés redueix el cost i la complexitat del cotxe (i, per tant, la fiabilitat). Tingueu en compte, però, que el següent hauria de presentar un segon informe per raons d'eficiència i calefacció del motor, això també s'aplica al Taycan.

Per tant, hi ha un guany significatiu aquí, ja que el motor tèrmic perdrà el temps canviant d’engranatges amb l’avantatge afegit de parell reduït.

Així, en la recuperació, això també és un avantatge, perquè sempre estem en mode elèctric amb un bon registre, ja que només n’hi ha un. En una màquina tèrmica, caldrà trobar el més adequat mecànicament i deixar que la caixa de canvis ho faci automàticament (llançament per millorar el rendiment), i això perdrà el temps.

Per resumir, podem dir que el motor elèctric té una corba de potència / parell quan s’accelera, mentre que el motor tèrmic en tindrà diversos (segons el nombre d’engranatges), saltant d’un a l’altre gràcies a la caixa de canvis.

Potència del motor elèctric VS motor tèrmic

Els dispositius tèrmics i elèctrics no només difereixen molt en la transmissió, sinó que no tenen els mateixos mètodes de transmissió de potència i parell.

El motor elèctric té una gamma molt més àmplia, ja que pot agafar velocitats molt altes mantenint un parell i una potència molt elevats. Per tant, la seva corba de parell comença a la part superior i només baixa. La corba de potència puja molt ràpidament i després va caient gradualment a mesura que es puja fins al punt.

CORBA TÈRMICA DEL MOTOR

Aquí teniu la corba d'un motor tèrmic clàssic. Normalment, el parell i la potència més grans es troben al voltant de la meitat del rang de revolucions (estan interrelacionats, vegeu l'enllaç al començament de l'article). En un motor turbo, això passa cap al mig, i en un motor d'aspiració natural, cap a la part superior del tacòmetre.

CURVA DEL MOTOR ELÈCTRIC

Un motor tèrmic té una corba completament diferent, amb un parell i una potència màxims desenvolupats en una petita part del rang de revolucions. I així tindrem una caixa de canvis per utilitzar aquest pic de potència/parell durant tota la fase de pujada. La velocitat de rotació (velocitat màxima) està limitada pel fet que estem tractant amb peces metàl·liques en moviment força pesades i voler que la freqüència del motor sigui massa alta posa en perill les peces que després poden girar (més velocitat augmenta la fricció) i, per tant, la calor que poden fer peces. "més suau" a causa de la lleugera "fusió"). Per tant, tenim un interruptor de gasolina (límit d'encesa) i una freqüència d'injecció limitada als dièsel.

En termes generals, un motor tèrmic té una velocitat màxima inferior a 8000 rpm, mentre que un motor elèctric pot arribar fàcilment a 16 rpm amb bons nivells de parell i potència en tot aquest rang. El motor tèrmic té una potència i un parell elevats només en un rang de velocitats del motor reduït.

Una última diferència: si arribem al final de les corbes elèctriques, ens adonem que de sobte cauen. Aquest límit està relacionat amb la freqüència de CA associada al nombre de pols del motor. Això significa que quan assoliu la velocitat màxima, no podreu superar-la, ja que el motor crea resistència. Si superem aquesta velocitat, tindrem un potent fre del motor que us obstaculitzarà.