Hoe werk 'n elektriese motor? Ratkas in 'n elektriese motor - is dit daar of nie? [ANTWOORD]

Elektriese voertuie - hoe werk dit? Hoe word hulle gerangskik? Is elektriese motorbatterye swaar? Duur? Is die ratkas in 'n elektriese motor ingewikkeld? Hier is 'n kort inleiding tot die onderwerp, die voordele van elektriese voertuie en hul nadele.

Hoe werk 'n elektriese motor

Inhoudsopgawe

• Hoe werk 'n elektriese motor
• Batterye vir elektriese voertuie: tot 'n halwe ton onder die vloer, die duurste deel
  • In watter eenhede word die batterykapasiteit gemeet?
  • Wat is die kapasiteit van batterye in elektriese voertuie?
• Die enjin in 'n elektriese voertuig: tot 20 rpm!
• Elektriese voertuigratkas: slegs 1 rat (!)
  • Ratkaste in elektriese voertuie - sal hulle?
  • Twee enjins in plaas van ’n tweespoedratkas

Ekstern verskil 'n elektriese motor nie wesenlik van 'n konvensionele binnebrandmotor nie. Jy herken dit meestal aan die feit dat dit nie 'n uitlaatpyp het nie en 'n bietjie anders klink. Dit beteken: prakties klink nie en maak nie geraas niebehalwe vir die stil fluit van die elektriese motor. Soms (voorbeeld video):

Gekapte Tesla P100D + BBS-wiele!

Die fundamentele verskille begin slegs by die onderstel. ’n Elektriese motor het nie ’n binnebrandenjin, ratkas (meer hieroor ook hieronder) en ’n uitlaatstelsel nie. In plaas van hulle 'n elektriese motor het groot batterye en 'n klein elektriese motor. Hoe klein? So groot soos 'n waatlemoen. In die BMW i3 lyk dit so:

Die ontwerp van die BMW i3, met batterye wat langs mekaar lê en 'n klein motor wat die agterwiele aandryf, is 'n blink loop agter, waarheen oranje drade lei (c) BMW

Batterye vir elektriese voertuie: tot 'n halwe ton onder die vloer, die duurste deel

Die grootste, duurste en swaarste batterye in 'n elektriese voertuig is batterye. Dit is 'n komplekse analoog van die klassieke brandstoftenk, wat die energie wat direk by die kragsentrale opgewek word stoor. Dit is moeilik om 'n eenvoudiger vervoer voor te stel: dit begin op die turbine van 'n kragsentrale en beweeg deur 'n kabel direk na 'n strykyster, rekenaar of elektriese motor.

Hoe groot is die batterye in 'n elektriese motor? Hulle beslaan die hele onderstel. Hoe duur? Die koste van die kit wat op die foto gewys word, is ongeveer PLN 30. So swaar? Vir elke 15 kilowatt-uur is die batterykapasiteit vandag ongeveer 2017 kilogram in 100, insluitend die omhulsel en verkoelings-/verhittingstoerusting.

In watter eenhede word die batterykapasiteit gemeet?

Maar presies “kilowatt-ure” – wat is hierdie eenhede? Wel, die kapasiteit van 'n battery word gemeet in eenhede energie, dit wil sê kilowatt-uur (kWh). Hulle moet nie met die eenheid van drywing (kilo) watt (kW) verwar word nie. Ons ken hierdie krageenhede van ons elektrisiteitsrekeninge, wat ons gemiddeld elke twee maande betaal.

Deursnit van die vorige generasie Nissan Leaf. Aan die regterkant is die voorkant van die motor, daar is 'n laaisok. Die enjin is in die middel tussen die wiele geleë (swart buis onder die oranje drade), en die batterye is nader aan die agterwiele van die motor (c) Nissan

Die gemiddelde huishouding verbruik ongeveer 15 kilowatt-uur energie per dag, en elke kilowatt-uur kos nie meer as 60 sent nie. Ongeveer dieselfde hoeveelheid energie word deur 'n ekonomiese bestuurder van 'n elektriese motor verbruik - maar vir 100 kilometer.

> Hoe om kilowatt-ure (kWh) elektriese voertuig-energie om te skakel na liter brandstof?

Batterye: 150 tot 500 kilogram

Batterye is een van die swaarste komponente in 'n elektriese voertuig. Hulle weeg ongeveer 150 tot ongeveer 500 kilogram ('n halwe ton!). Tesla Model 3-batterye met ’n kapasiteit van net meer as 80 kilowatt-uur weeg byvoorbeeld 480 kilogram – en Tesla is ’n leier in gewigoptimering!

Batterye (middel) en enjin (agter) in 'n Tesla Model 3 (c) Tesla

Wat is die kapasiteit van batterye in elektriese voertuie?

Motors wat in 2018 vervaardig is, is toegerus met batterye met 'n kapasiteit van 30 (Hyundai Ioniq Electric) tot ongeveer 60 kilowatt-uur (Opel Ampera E, Hyundai Kona 2018) en van 75 tot 100 kilowatt-uur (Tesla, Jaguar I-Pace, Audi e - tron ​​Quattro). Oor die algemeen: hoe groter die battery, hoe groter is die elektriese voertuig se reikafstand, en vir elke 20 kilowatt-uur se batterykapasiteit moet jy ten minste 100 kilometer kan ry.

> 2017 elektriese voertuie met maksimum kragreserwe op 'n enkele lading [TOP 20-GRADERING]

Die enjin in 'n elektriese voertuig: tot 20 rpm!

'n Elektriese motor-enjin is 'n eenvoudige ontwerp, bekend vir meer as 100 jaar, uitgevind deur die Serwies-gebore uitvinder Nikola Tesla. In die ergste geval bestaan ​​'n elektriese motor uit 'n paar dosyn dele, en 'n binnebrandvoertuigenjin bestaan ​​uit 'n paar dosyn. duisend!

Die beginsel van werking van 'n elektriese motor is baie eenvoudig: 'n spanning word daarop toegepas, wat dit aan die gang sit (rotasie). Hoe hoër die spanning, hoe hoër die spoed.

Die Tesla-motor met ratkas is in 'n silwer buis. Die ratkas is onder die wit en grys behuising geleë, waardeur die enjinspoed na die skroefas en wiele oorgedra word. Verduidelikende tekening (c) Tegniese notas

Die gemiddelde petrolmotor het 'n toeretellerskaal van 0 tot 7 rpm, die gemiddelde dieselmotor het 'n spoed van 000 rpm. Die rooi veld, wat die gevaar van enjinonderbreking aandui, begin vroeër, by 5-000 duisend rpm.

Intussen bereik motors in elektriese voertuie selfs 'n paar duisend rpm. Terselfdertyd het hulle uitstekende doeltreffendheid omdat hulle tipies meer as 90 persent van die verskafde energie in beweging omskakel - in binnebrandenjins is 40 persent doeltreffendheid 'n groot sukses, wat slegs met een of ander tegniese toestand behaal word. -kunsmatige motors.

> Hoe doeltreffend is die elektriese motor? ABB het 99,05% bereik

Hoe werk 'n elektriese motor? | Tesla Model S

Elektriese voertuigratkas: slegs 1 rat (!)

Die interessantste element van moderne elektriese voertuie is transmissies, wat ... nie bestaan ​​nie. Ja ja, Elektriese motors het gewoonlik net een rat (plus die omgekeerde, dit wil sê, wat verkry word wanneer die spanning teruggeplaas word). Die motor is aan die wiele gekoppel deur 'n baie eenvoudige rat wat die spoed van die motor verminder in die reeks van 8-10: 1. Dus, 8-10 omwentelinge van die motoras is 1 volle omwenteling van die wiele. So 'n transmissie bestaan ​​gewoonlik uit drie ratte wat voortdurend met mekaar inmekaar is:

Hoekom het elektriese voertuie net een rat? Dit blyk dat die vervaardigers nie die gewig van die masjiene wou verhoog en die lewe vir hulself moeilik wou maak nie. Elektriese motors genereer uit die staanspoor baie hoë wringkrag, wat dik en duursame ratte vereis. In hierdie geval kan die as van die elektriese motor selfs teen 'n spoed van 300 omwentelinge per sekonde (!) draai.

Al hierdie kenmerke beteken dat die ratkas in die elektriese motor uiters robuust moet wees, terwyl dit terselfdertyd ratte in honderdstes van 'n sekonde moet verwissel, wat die koste van 'n elektriese voertuig aansienlik verhoog.

Ratkaste in elektriese voertuie - sal hulle?

Trouens, hulle is reeds daar. Die foto wat jy hierbo sien is eintlik 'n deursnee van 'n prototipe tweespoed-transmissie vir 'n elektriese voertuig. Die Rimac Concept One gebruik tweespoedtransmissies (dus die ratkas is reeds daar, dit wil sê ratkaste!). Die eerste prototipes van die driegangratkas verskyn ook.

hierdie ratkaste vir elektriese voertuig hulle is belangrik omdat hulle aan die een kant die motor vinnig laat versnel, en aan die ander kant, wanneer jy op die snelweg ry, laat hulle die enjin stadiger draai (= minder energieverbruik), m.a.w. hulle verhoog effektief die enjinspoed. motor kilometers.

Twee enjins in plaas van ’n tweespoedratkas

Tesla het vandag die probleem van 'n gebrek aan ratkaste op sy eie manier aangepak: motors met twee enjins het verskillende transmissies en dikwels twee verskillende enjins voor en agter. Die agteras kan sterker wees en 'n hoër ratverhouding hê (bv. 9:1) om wringkrag beter te benut en die voertuig te versnel. Die voorkant kan op sy beurt swakker wees (= minder krag verbruik) en 'n laer ratverhouding hê (bv. 7,5: 1) om kragverbruik oor lang afstande te verminder.

Bogenoemde data is benaderd en hang baie af van die weergawe en model van die motor. Maar die verskille is merkbaar. Byvoorbeeld, die Tesla Model S 75 het 'n reikafstand van slegs 401 kilometer, terwyl die Tesla Model S 75D ("D" vir vierwielaangedrewe weergawe) reeds 'n reikafstand van 417 kilometer het:

> Tania Tesla S keer terug om te bied. S 75 te koop 2018

Dit kan jou interesseer: