Diferencias entre un motor eléctrico y un motor térmico

¿Cuáles son las diferencias fundamentales entre un motor térmico y un motor eléctrico? Porque si el conocedor encuentra la pregunta bastante sencilla, la mayoría de los novatos probablemente tendrán preguntas al respecto ... Sin embargo, no nos limitaremos a observar el motor, sino que también estudiaremos rápidamente la transmisión para comprender mejor la filosofía. estos dos tipos de tecnologías.

Véase también: ¿Por qué los coches eléctricos aceleran mejor?

conceptos

En primer lugar, me gustaría recordarte que los valores de potencia y par del motor son, al final, solo datos fragmentados. De hecho, decir que dos motores con una capacidad de 200 hp. y 400 Nm de par son idénticos, en realidad no es cierto… 200 CV y 400 Nm son solo la potencia máxima que ofrecen estos dos motores, y no los datos completos. Para comparar estos dos motores en detalle, es necesario comparar las curvas de potencia/par de cada uno. Porque incluso si estos motores tienen las mismas características, es decir, los mismos picos de potencia y par, tendrán diferentes curvas de giro. Entonces, la curva de par de uno de los dos motores será en promedio más alta que la del otro y, por lo tanto, será un poco más eficiente a pesar de que parecían idénticos en el papel... el motor diesel es en general más impresionante que el motor de gasolina de la misma potencia, aunque reconozco que el ejemplo dado aquí no es perfecto (el par máximo será necesariamente muy diferente, incluso si la potencia de ambos motores es la misma).

Lea también: Diferencia entre par y potencia

Componentes y funcionamiento de motores eléctricos y térmicos.

Motor eléctrico

Empecemos por lo más simple, el motor eléctrico funciona gracias a la fuerza electromagnética, es decir, el "poder de los imanes" para aquellos que no comprenden completamente el concepto. De hecho, ya has podido experimentar el hecho de que el amor puede crear fuerza sobre otro imán cuando están conectados entre sí y, de hecho, el motor eléctrico utiliza este último para moverse.

Aunque el principio sigue siendo el mismo, hay tres tipos de motores eléctricos: un motor de CC, un motor de CA síncrono (un rotor que gira a la misma velocidad que la corriente suministrada a las bobinas) y un motor de CA asíncrono (un rotor que gira ligeramente más lento). actual enviado). Así, también existen motores con escobillas y sin escobillas, dependiendo de si el rotor induce jugo (si muevo un imán junto a él, incluso sin contacto, el jugo aparece en el material) o se transmite (en cuyo caso necesito inyectar físicamente el jugo en el carrete y así creo un conector que permite que el rotor se mueva: un cepillo que frota y deja pasar el jugo como un tren está conectado a los cables eléctricos desde arriba usando palancas llamadas pantógrafo).

Por tanto, un motor eléctrico consta de un número muy reducido de piezas: un "rotor giratorio" que gira en un estator. Uno induce una fuerza electromagnética cuando se le dirige una corriente, y el otro reacciona a esta fuerza y, por lo tanto, comienza a girar. Si no inyecto más corriente, la fuerza magnética ya no desaparecerá y, por lo tanto, nada más se moverá.

Finalmente, se alimenta con electricidad, corriente alterna (el jugo va y viene) o continua (más bien corriente alterna en la mayoría de los casos). Y si un motor eléctrico puede desarrollar 600 CV, por ejemplo, puede desarrollar 400 CV. sólo si no recibe suficiente energía ... Una batería demasiado débil puede, por ejemplo, restringir el funcionamiento del motor y potencialmente no funcionará. capaz de desarrollar todo su poder.

Ver también: cómo funciona el motor de un automóvil eléctrico

Motor térmico

Una máquina térmica utiliza reacciones termodinámicas. Básicamente, utiliza la expansión de gases calentados (incluso se podría decir, inflamables) para rotar piezas mecánicas. La mezcla de combustible y oxidante queda atrapada en la cámara, todo se quema, y ​​esto provoca una expansión muy fuerte y por lo tanto mucha presión (el mismo principio para los petardos del 14 de julio). Esta expansión se utiliza para rotar el cigüeñal sellando los cilindros (compresión).

Ver también: trabajo de un motor térmico

Transmisión de motor eléctrico VS motor térmico

Como sin duda sabrá, los motores eléctricos pueden funcionar a velocidades muy altas. Así, esta característica convenció a los ingenieros de abandonar la caja de cambios (todavía hay una reducción, o más bien una reducción, y por tanto un informe), que en el proceso reduce el coste y la complejidad del coche (y por tanto la fiabilidad). Sin embargo, tenga en cuenta que lo siguiente debería traer un segundo informe por razones de eficiencia y calentamiento del motor, esto también se aplica al Taycan.

Por lo tanto, hay una ganancia significativa aquí, ya que el motor térmico perderá tiempo cambiando de marcha con la ventaja adicional de un par reducido.

Así, en recuperación, esto también es una ventaja, porque siempre estamos en modo eléctrico con un buen récord, ya que solo hay uno. En una máquina térmica, será necesario buscar la más adecuada mecánicamente y dejar que la caja de cambios lo haga automáticamente (kick-down para mejorar el rendimiento), y eso es una pérdida de tiempo.

En resumen, podemos decir que el motor eléctrico tiene una curva potencia / par al acelerar, mientras que el motor térmico tendrá varias (dependiendo del número de marchas), saltando de una a otra gracias a la caja de cambios.

Potencia del motor eléctrico VS motor térmico

Los dispositivos térmicos y eléctricos no solo difieren mucho en la transmisión, sino que tampoco tienen los mismos métodos de transmisión de potencia y par.

El motor eléctrico tiene un rango mucho más amplio porque puede alcanzar velocidades muy altas mientras mantiene un par y una potencia muy altos. Por lo tanto, su curva de par comienza en la parte superior y solo desciende. La curva de potencia aumenta muy rápidamente y luego cae gradualmente a medida que asciende hasta el punto.

CURVA TÉRMICA DEL MOTOR

Esta es la curva de una máquina térmica clásica. Por lo general, la mayor parte del par y la potencia se encuentran en la mitad del rango de revoluciones (están interrelacionados, consulte el enlace al principio del artículo). En un motor turboalimentado, esto ocurre hacia la mitad y en un motor de aspiración natural, hacia la parte superior del tacómetro.

CURVA DE MOTOR ELÉCTRICO

Un motor térmico tiene una curva completamente diferente, con par máximo y potencia desarrollada en una pequeña parte del rango de revoluciones. Y así tendremos una caja de cambios para utilizar este pico de potencia/par durante toda la fase de aceleración. La velocidad de rotación (velocidad máxima) está limitada por el hecho de que estamos tratando con piezas de metal en movimiento bastante pesadas y desear que la frecuencia del motor sea demasiado alta pone en peligro las piezas que luego pueden girar (una mayor velocidad aumenta la fricción) y, por lo tanto, el calor que puede hacer que las piezas "más suave" debido a la ligera "fusión"). Por lo tanto, tenemos un interruptor de gasolina (límite de encendido) y una frecuencia de inyección limitada en los diésel.

En términos generales, un motor térmico tiene una velocidad máxima de menos de 8000 rpm, mientras que un motor eléctrico puede alcanzar fácilmente las 16 rpm con buenos niveles de par y potencia en toda esta gama. El motor térmico tiene alta potencia y par solo en un rango de velocidad del motor pequeño.

Una última diferencia: si llegamos al final de las curvas eléctricas, notamos que caen de repente. Este límite está relacionado con la frecuencia de CA asociada con el número de polos del motor. Esto significa que cuando alcances la velocidad máxima, no podrás superarla, ya que el motor crea resistencia. Si superamos esta velocidad, tendremos un potente freno motor que se interpondrá en tu camino.