Dlaczego silniki elektryczne wytwarzają maksymalny moment obrotowy natychmiast w porównaniu do silników benzynowych

8

Na osobnym forum ktoś zapytał, dlaczego samochody elektryczne nie mają przekładni.

Prosta odpowiedź brzmiała: samochody elektryczne wytwarzają szczytowy moment obrotowy przy dowolnej prędkości obrotowej, ale silnik benzynowy musi zwiększyć obroty do pewnego poziomu, aby uzyskać podobne wartości mocy i momentu obrotowego.

Czy ktoś może wyjaśnić, dlaczego tak jest?

engine electrical engine-theory electric-vehicle theory Shobin P.
źródło

Odpowiedzi:

10

Moment obrotowy w prawie wszystkich maszynach elektrycznych jest funkcją prądu. Dla maszyn z magnesami stałymi Moment obrotowy jest w przybliżeniu proporcjonalny do prądu, a dla seryjnie uzwojonego momentu obrotowego maszyna jest w przybliżeniu proporcjonalna do kwadratu prądu. Więc jeśli można szybko uzyskać prąd, który jest najłatwiejszy w czasie postoju spalisz gumę.

Autystyczny
źródło
Dobry punkt, pomocne będzie wyjaśnienie, dlaczego silniki benzynowe wytwarzają moment obrotowy przy określonych obrotach na minutę
Shobin P
2
@Anarach wymaga dość długiego wyjaśnienia, ale krótka wersja byłaby taka, ponieważ silniki spalinowe, w przeciwieństwie do silników elektrycznych, wymagają powietrza do generowania momentu obrotowego. A moment obrotowy zależy od tego, jak dobrze powietrze jest przyjmowane - wydajność objętościowa. Sprawność objętościowa zależy od prędkości obrotowej silnika, dlatego taki silnik generuje najwyższy moment obrotowy w określonym punkcie prędkości obrotowej.
Nie mam pojęcia, co robię
1
Istnieje również wiele czynników, które wpływają na uzyskanie maksymalnego momentu obrotowego RPM. Otwór, skok, liczba cylindrów, stopień sprężania, liczba zaworów, rozmiar zaworów, wysokość i długość krzywki, rozmiary portów, długości portów, ograniczenia wlotowe i wylotowe
rpmerf
3

Aby rozwinąć odpowiedź @ Autistic…

Nie ma potrzeby przekładni z pojazdem elektrycznym (zakładając, że prędkość i charakterystyka silnika pasują do zastosowania - w zastosowaniach, w których tak nie jest, silniki elektryczne są często sprzężone ze skrzynią biegów w celu (zwykle) zmniejszenia prędkości wyjściowej silnika na coś użytecznego), ponieważ silnik elektryczny wytwarza maksymalny moment obrotowy przy 0 obr./min.

Silnik elektryczny to w zasadzie zwarcie - to po prostu długi kawałek drutu zwinięty w cewkę. Jedyną rzeczą, która uniemożliwia silnikowi wyzwolenie wyłącznika lub przepalenie bezpiecznika, jest tylna EMF (siła elektromagnetyczna), która jest generowana podczas obracania się silnika. W wyniku tego, gdy silnik jest zatrzymany (lub gdy coś próbuje spowolnić silnik, na przykład gdy samochód jest proszony o wzniesienie się na wzgórze), początkowo występuje duży wzrost prądu. Ten zmieniający się prąd w uzwojeniach silnika powoduje wytwarzanie pola magnetycznego, a zmieniające się pole magnetyczne generuje tylne pole elektromagnetyczne, które jest odporne na przepływ prądu przez silnik. Tak więc, gdy silnik zbliża się do prędkości, prąd (i moment obrotowy) są zmniejszane, aż do osiągnięcia równowagi.

Ale to nie jest tak w przypadku silnika spalania wewnętrznego, one mają być przędzenia produkować dowolny moment w ogóle i oni zazwyczaj (zawsze?) Mają stosunkowo wąski zakres obrotów, w których rozwijają się najlepszy moment. Przekładnia zapewnia sposób dopasowania prędkości pojazdu do zakresu obr./min, w którym silnik wytwarza najlepszy moment obrotowy.

dlu
źródło