автомобиль технологиясыинженерияэлектр унааларыэнергияны үнөмдөө
Ички күйүүчү кыймылдаткычтар жана электр кыймылдаткычтары
Ички күйүүчү кыймылдаткыч (ICE) менен электр кыймылдаткычынын (EM) ортосундагы күрөш бир кылымдан ашык убакыттын ичиндеги транспорт тарыхындагы эң маанилүү өзгөрүүнү билдирет. Күркүрөгөн ICE кыймылды жаратуу үчүн башкарылуучу жарылууларга жана татаал механикалык байланыштарга таянса, дээрлик үнсүз электр кыймылдаткычы биринчи айлануудан баштап эле заматта, жогорку натыйжалуу кубаттуулукту камсыз кылуу үчүн электромагниттик талааларды колдонот.
Көрүнүктүү нерселер
Электр кыймылдаткычтары жогорку ылдамдануу үчүн дээрлик заматта максималдуу моментке жетишет.
Ички күйүүчү кыймылдаткычтар суюк отун аркылуу энергияны алда канча тезирээк толтурууну камсыз кылат.
Электр кыймылдаткычтарынын жөнөкөйлүгү узак мөөнөттүү техникалык тейлөө чыгымдарын бир кыйла төмөндөтөт.
ICE менен жүрүүчү унаалар энергиясынын көпчүлүк бөлүгүн калдык жылуулук катары жоготот, ал эми моторлор абдан натыйжалуу.
Ички күйүүчү кыймылдаткыч (ICE) эмне?
Жылуулук кыймылдаткычы - күйүү камерасында кычкылдандыргыч менен күйгөн отун поршендерди кыймылдаткан жогорку басымдагы газды пайда кылган жылуулук кыймылдаткычы.
Заманбап бензин кыймылдаткычтары, адатта, күйүүчү май энергиясынын 20% дан 35% га чейинкисин гана чыныгы кыймылга айландырат.
Кыймылдаткычты тар кубаттуулук диапазонунда кармап туруу үчүн аларга көп ылдамдыктагы трансмиссия керек.
Орточо кыймылдаткыч жүздөгөн кыймылдаткыч бөлүктөрдөн, анын ичинде клапандардан, поршеньдерден жана коленвалдан турат.
Калдык жылуулук олуттуу кошумча продукт болуп саналат, ал татаал суюк муздатуу системасын жана радиаторду талап кылат.
Күйүү учурунда көмүр кычкыл газы, азот кычкылдары жана бөлүкчөлөр пайда болот, бул түтүн катары кызмат кылат.
Электр кыймылдаткычы (ЭМ) эмне?
Магнит талаасынын өз ара аракеттенүүсүн колдонуп, электр энергиясын механикалык энергияга айландыруучу электромеханикалык түзүлүш.
Электр кыймылдаткычтары укмуштуудай натыйжалуу, көбүнчө энергиянын 85% дан 90% га чейинкисин кыймылга айландырат.
Алар нөл айлануу/минутта максималдуу моментти өндүрөт, бул татаал редукторсуз тез ылдамданууга мүмкүндүк берет.
Кадимки мотордун бир же эки гана кыймылдуу бөлүгү бар, бул механикалык эскирүүнү бир топ азайтат.
Алар тормоздоо учурунда генератор катары иштей алышат, "регенеративдик тормоздоо" аркылуу батареяга энергияны кайра бере алышат.
Электр кыймылдаткычтары нөлдүк локалдашкан эмиссияны чыгарбайт жана минималдуу ызы-чуу жана титирөө менен иштейт.
Салаштыруу таблицасы
Мүмкүнчүлүк
Ички күйүүчү кыймылдаткыч (ICE)
Электр кыймылдаткычы (ЭМ)
Энергиянын натыйжалуулугу
20-35% (төмөн)
85-95% (Жогорку)
Кыймылдуу бөлүктөр
Жүздөгөн (клапандар, поршеньдер ж.б.)
Өтө аз (ротор/подшипниктер)
Чоку моменти
Жогорку RPMде жетишилген
0 RPM баштап дароо жеткиликтүү
Трансмиссия муктаждыктары
Көп ылдамдыктагы (6-10 берүүлөр)
Бир ылдамдыктагы (адатта)
Техникалык тейлөө
Көп кездешүүчү (май, чыпкалар, сайгычтар)
Минималдуу (Муздаткыч, подшипниктер)
Энергия сактоо
Суюк отун багы
Химиялык батарея топтому
Май куюу ылдамдыгы
Тез (3-5 мүнөт)
Жайыраак (20 мүнөттөн бир нече саатка чейин)
Ызы-чуу деңгээли
Жогорку (Күйүү/Чыгаруу)
Өтө төмөн (Электромагниттик ызы-чуу)
Толук салыштыруу
Электр энергиясын жеткирүү жана анын иштеши
Ички күйүүчү кыймылдаткыч жылынууну талап кылган спортчуга окшош; ал чындап иштей баштаардан мурун белгилүү бир ылдамдыкка (RPM) жетиши керек. Мына ошондуктан унааларга кыймылдаткычты "жакшы абалда" кармоо үчүн көптөгөн берүүлөр керек. Ал эми электр кыймылдаткычы жарык өчүргүчкө окшош; аны бураган замат, сиз толук кубаттуулукка ээ болосуз, бул ICE өтө татаал болбосо жетише албаган жылмакай жана күчтүү ылдамданууну камсыз кылат.
Татаалдыгы жана ишенимдүүлүгү
Эгер сиз бензин менен жүргөн унаанын капотунун астын карасаңыз, бузулуунун алдын алуу үчүн кемчиликсиз иштеши керек болгон курлардын, шлангдардын жана сенсорлордун лабиринтин көрөсүз. Электр кыймылдаткычы алда канча жөнөкөй болгондуктан, бузулуп калышы мүмкүн болгон нерселер алда канча аз. Май алмаштыруунун, учкун шамдарын алмаштыруунун жана убакыт курларын үзүүнүн кажети жок, бул көбүнчө кыймылдаткычтын өзүнүн иштөө мөөнөтүн узартат.
Энергияны башкаруу
Бензин укмуштуудай энергияны көп талап кылат, ошондуктан унаанын 400 миль жол жүрүүсүнө бир нече мүнөттө май куюлуучу бак менен мүмкүнчүлүк берет. Бирок, ал энергиянын көпчүлүгү радиатор жана түтүн чыгаруучу түтүк аркылуу жылуулук катары сарпталат. Электр унаалары (ЭУ) өздөрү алып жүргөн энергияны колдонууда алда канча жакшы, бирок алардын аккумуляторлору оор жана "кайра толтурууга" көбүрөөк убакыт талап кылынат. Компромисс тез май куюунун ыңгайлуулугу менен электр энергиясынын өтө натыйжалуулугунун ортосунда болот.
Айлана-чөйрөгө жана үнгө тийгизген таасири
ICE менен жүрүүчү унаалар шаарлардагы жергиликтүү абанын булганышынын жана ызы-чуунун негизги булагы болуп саналат, бул коомдук саламаттыкка таасир этиши мүмкүн. Электр кыймылдаткычтары төмөн ылдамдыкта дээрлик үнсүз иштейт жана түтүкчөлөрдөн зыяндуу заттарды чыгарбайт. Мотор үчүн электр энергиясы кайсы бир жерде өндүрүлүшү керек болсо да — көбүнчө өзүнүн экологиялык чыгымдары менен — мотордун өзү шаардык чөйрөдө алда канча "таза" кошуна болуп саналат.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Ички күйүүчү кыймылдаткыч
Артыкчылыктары
+Узак айдоо аралыгы
+Тез май куюу
+Баштапкы сатып алуу баасынын төмөндүгү
+Кеңири жайылган оңдоо тармагы
Конс
−Энергиянын төмөн натыйжалуулугу
−Жогорку техникалык тейлөө чыгымдары
−Ызы-чуулуу операция
−Калдык түтүкчөлөрүнүн эмиссиясы
Электр кыймылдаткычы
Артыкчылыктары
+Укмуштуудай натыйжалуулук
+Заматта момент/ылдамдануу
+Төмөн эксплуатациялык чыгымдар
+Тынч жана жылмакай
Конс
−Узак кубаттоо убактысы
−Батареянын оор салмагы
−Жогорку алдын ала төлөм
−Аба ырайына жараша диапазон өзгөрөт
Жалпы каталар
Мит
Электр кыймылдаткычтары - бул жаңы, далилденбеген технология.
Чындык
Электр кыймылдаткычтары унаалардагы бензин кыймылдаткычтарынан мурун пайда болгон. Алар заманбап электромобилдердин өнүгүшүнөн алда канча мурун поезддерде, лифттерде жана өнөр жай техникаларында ондогон жылдар бою ишенимдүү колдонулуп келген.
Мит
ICE кыймылдаткычтары "таза" күйүүчү майды колдонсо, айлана-чөйрө үчүн пайдалуураак.
Чындык
Биоотун менен да күйүүнүн негизги физикасы натыйжасыз. Электромагниттик конверсияга караганда күйүү процессинде жылуулукка көбүрөөк энергия жоготосуз.
Мит
Электр кыймылдаткычтары бензин кыймылдаткычтары сыяктуу узакка чыдабайт.
Чындык
Тескерисинче, көбүнчө туура. Өнөр жайлык электр кыймылдаткычтары көп учурда ондогон жылдар бою үзгүлтүксүз колдонууга ылайыкташтырылган. Адатта, электромобилдин иштөө мөөнөтүн кыймылдаткычтын өзү эмес, батарея блогу чектейт.
Мит
Электр кыймылдаткычын терең көлчүк аркылуу айдай албайсың.
Чындык
Автоунаалардагы электр кыймылдаткычтары толугу менен герметикалык түзүлүштөрдөн турат. Алар бензин кыймылдаткычындагыдай аба кирүүчү тешикти талап кылбайт, бул алардын салттуу кыймылдаткычка караганда "токтоп калуу" же суудан бузулуу ыктымалдыгын азайтат.
Көп суралуучу суроолор
Эмне үчүн электромобилдердин көбүнчө бир гана дөңгөлөгү болот?
Электр кыймылдаткычтарынын кубаттуулук диапазону абдан кеңири, башкача айтканда, алар 0дөн 18000 айн/минге чейин айланып, ошол эле учурда жетиштүү кубаттуулукту камсыздай алышат. Бензин кыймылдаткычы кичинекей терезеде гана жакшы иштейт (мисалы, 2000ден 4000 айн/минге чейин), андыктан кыймылдаткыч ошол терезеде турганда дөңгөлөктөрдү ар кандай ылдамдыкта айландыруу үчүн бир нече берүүлөр керек. Мотор бүткүл диапазонду бир гана берүүлөр менен көтөрө ала тургандай ийкемдүү.
Регенеративдик тормоздоо деген эмне?
Электр унаасында газ педалын бутуңардан алганыңарда, кыймылдаткычтын ролу өзгөрөт. Ал генератор катары иштей баштайт жана унаанын алдыга жылуу импульсун колдонуп, электр энергиясын өндүрөт. Бул унаанын ылдамдыгын жайлатуучу тормоздук эффектти жаратат, ошол эле учурда энергияны аккумуляторго кайра берет, бул бензин кыймылдаткычы кошумча жабдууларсыз жасай албайт.
Электр кыймылдаткычтары бензин кыймылдаткычтары сыяктуу ысып кетеби?
Алар электрдик каршылык жана сүрүлүүдөн улам бир аз жылуулук бөлүп чыгарышат, бирок ICEге караганда бир топ аз. Бензин кыймылдаткычы болжол менен 93°C (200°F) температурада иштеп, алда канча жогорку температурада түтүн чыгарса, электр кыймылдаткычы алда канча салкын бойдон калат, бирок ал электрониканы жана магниттерди оптималдуу температурада кармоо үчүн кичинекей муздатуу циклин колдонот.
Электр кыймылдаткычын өзүңүз оңдой аласызбы?
Бул хобби менен алектенген адам үчүн бир топ кыйын. Бензин кыймылдаткычы механикалык жактан татаал болгону менен, ал концептуалдык жактан жөнөкөй (учкун, отун, аба). Электр кыймылдаткычтары жогорку чыңалуудагы системаларды жана кесиптик даярдыксыз жана тийиштүү коопсуздук жабдууларысыз иштетүү кооптуу болушу мүмкүн болгон атайын кубаттуулуктагы электрониканы камтыйт.
Батареянын заряды азайганда электр кыймылдаткычынын кубаты өчөбү?
Жалпысынан алганда, жок. Унаанын компьютери кубаттуулукту башкаруу менен бирге иштин туруктуулугун сактайт. Бирок, батареянын заряды өтө төмөн болгондо (адатта 5-10% дан төмөн), система батарея клеткаларын коргоо үчүн "активдүү режимге" өтүшү мүмкүн, бул сиздин максималдуу ылдамдыгыңызды жана ылдамданууңузду бир топ төмөндөтөт.
Оор жүктөрдү сүйрөө үчүн кайсынысы жакшыраак?
Бул талаш маселе. Электр кыймылдаткычтарында оор жүктөрдү токтоп турган абалдан оңой жылдыруу үчүн керектүү момент бар. Бирок, сүйрөө чоң аэродинамикалык каршылыкты жаратат, ал аккумуляторду күйүүчү май багына караганда алда канча тезирээк түгөтөт. Азырынча ICE жүк ташуучу унаалары узак аралыкка сүйрөө үчүн стандарт бойдон калууда, анткени аларга тез май куюуга болот.
Электр кыймылдаткычтары кандайдыр бир үн чыгарабы?
Алар тез өзгөрүп турган магниттик талаалардан жана муздатуучу желдеткичтерден улам жогорку жыштыктагы ызылдаган үндү же ызылдаган үндү чыгарат. Төмөнкү ылдамдыкта көптөгөн электромобилдер ушунчалык тынч болгондуктан, мыйзам боюнча, адамдар алардын келе жатканын угушу үчүн жасалма "жөө жүргүнчүлөр үчүн эскертүүчү үн" чыгарууга милдеттүү.
Эмне үчүн ICE менен жүрүүчү унаалар дагы эле электромобилдерге караганда арзаныраак?
Кыймылдаткычтын өзү кымбат эмес — бул аккумулятор. Биз 100 жылдан ашык убакыттан бери ички күйүүчү кыймылдаткычтарды массалык түрдө өндүрүүнү өркүндөтүп келе жатабыз. Аккумулятор технологиясы масштабдалып, кен казуу процесстери натыйжалуураак болгон сайын, эки системанын ортосундагы баа айырмасы жоголот деп күтүлүүдө.
Чыгарма
Эгер сиз инфраструктурасы чектелүү аймактарда көп учурда узак аралыкка айдасаңыз же баштапкы баасы төмөн болгон жогорку сүйрөө кубаттуулугуна муктаж болсоңуз, ички күйүүчү кыймылдаткычты тандаңыз. Эгерде сиз жогорку натыйжалуулукту жана нөлдүк эмиссияны сунуштаган жогорку өндүрүмдүүлүктөгү, аз тейлөөнү талап кылган күнүмдүк кыймылдаткычты кааласаңыз, электр кыймылдаткычын тандаңыз.