Soru:
Elektrikli arabalar neden "anlık tork" iddiasında bulunur?
Mowzer
2017-11-10 11:20:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bugün tanınmış bir elektrikli otomobil şirketindeydim ve "anlık tork" iddiasında bulundular. Alıntı şuna benzer bir şeydi:

Bu arabayı kullanmak gazla çalışan bir araçtan çok farklı. Örneğin, gaza bastığınızda anlık torku vardır. Hafif bir gecikmenin olduğu bir gazlı aracın aksine.

Sorum şu, bu "anlık tork" nereden geliyor? Açıklama, elektronların / elektriğin ışık hızında hareket etmesi kadar basit mi? Ama bir içten yanmalı motorun kimyasal potansiyel enerjiyi binlerce küçük patlama yoluyla kinetik enerjiye dönüştürmesi zaman alıyor mu? Yoksa bu açıklamayı aydınlatabilecek başka bir şey var mı?

Düzenleme: Bu ilgili soruyu ayrı bir SE'de buldum. Herhangi biri daha fazla "temel fizik açıklaması" ekleyebilir mi? cevaplar mı?

Gaz kelebeği gecikmesinin birkaç olası kaynağı vardır. Turbo biriktirme genellikle en büyüğüdür. Gaz kelebeği vites küçültmeyi tetikledi ve motor biriktirme bir saniyedir. Tork konvertörünün kilitlenmesi ve dönmesi başka bir şeydir.
Beş yanıtlar:
Olin Lathrop
2017-11-10 18:38:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ICE'lerin (içten yanmalı motorlar) çıkış torkunu arttırması biraz zaman alır. Silindirlere daha fazla karışım enjekte edilmeden önce çeşitli mekanik sistemlerin tepki vermesi gerekir ve bu da yanma üzerine daha fazla basınç oluşturur.

Örnek olarak gaz kelebeği gövdeli bir motor düşünün. Gaz kelebeği valfini daha fazla açan gaz pedalına basıyorsunuz. Bu, emme manifolduna daha fazla hava girmesine neden olur ve bu da karbüratördeki venturi nedeniyle daha fazla gaz çeker. Bu düşük basınçlı karışım bir sonraki giriş vuruşunda bir pistona emilir. Ardından, karışım ateşlenmeden önce bir sıkıştırma darbesi olması gerekir ve sonuç olarak daha fazla tork elde edersiniz. Zamanlamayı, yakıt / hava oranını vb. Değiştirmek için başka şeylerin tepki vermesi gerekir.

Yukarıdakilere rağmen, algılanan gerçek gecikme motorun tork eğrisinden kaynaklanmaktadır. Motor bir devirde daha fazla tork ortaya koysa bile, motorun gücü düşük hızda sınırlıdır. Artık karışımın silindirlere ne kadar optimal beslendiğinin önemi yok, daha yüksek bir hıza ulaşana kadar önemli ölçüde daha fazla tork üretemez. Bu biraz zaman alır. Veya, ek çıkış gücü üretmek için motora daha optimum bir çalışma noktası sağlamak için şanzıman sisteminin değiştirilmesi gerekir. Her iki durumda da zaman alır.

Elektrik motorları için ise tork, akımla orantılıdır. Bu hızdan bağımsızdır, bu nedenle durmadan otoyol hızında seyretmeye kadar aynı şekilde çalışır. Akım, transistör aracılığıyla saniyede 100 saniyede 1000 defa yapabilen darbeler üreterek kontrol edilir. Motor sargılarının endüktansı nedeniyle daha fazla akım oluşturmak için biraz gecikme vardır, ancak bu gecikme mikrosaniye düzeyinde, en fazla milisaniye ve insan algılama aralığının çok altındadır. İnsanların yaklaşık 50 ms'nin altında bir gecikme tespit etmekte zorlandıklarını unutmayın. Motorun, insanların algılayabileceğinden daha hızlı tork üretebilmesi, gecikmeyi hemen hemen hiçbir özel tasarım çabası olmadan gerçekleşir.

John Alexiou
2017-11-11 22:44:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Anlık tork iddiasının çoğunlukla "hat dışı" hızlanma için geçerli olduğunu düşünüyorum. Bu, durmadan ve elektrik motorunun mevcut torkunun% 100'üne 0 rpm'de (çoğunlukla) sahiptir. Takas, bir elektrik motorunun her zaman hızla birlikte torkta bir düşüş göreceğidir. Genel olarak, elektrikli ve gazlı motor (5 ileri vitesli) arasında hızın bir fonksiyonu olarak tekerlek torku kullanılabilirliğini karşılaştırdığınızda aşağıdakilere sahip olursunuz:

EC

Şekil 1 . Elektrikli bir arabanın tanımlayıcı özelliği, hızda en yüksek torkun meydana geldiği bir gaz motorunun aksine, tepe torkunun 0 rpm'de mevcut olmasıdır.

Ayrıca, torka rağmen vites değiştirme nedeniyle ve güç değerleri gaz motorlarına göre çok daha yüksek, elektrikli arabalar daha düşük hızlarla sınırlandırılıyor çünkü gazlı arabalara kıyasla bir noktada mevcut tork sıfıra gidiyor (hava direnci göz ardı edilse bile).

Bence ikincisi, çok daha uzun süren bir gazlı arabaya kıyasla, tek bir dişli torkuna sahip olmanın, tekerleklere elektrikle daha hızlı iletilmesidir. Benzinli motorların pratikte bir hava pompası olduğunu unutmayın (daha sonra havaya uyması için yakıt eklenir). Ne kadar fazla hava itilebilirse, motor o kadar verimli olur (ve o kadar fazla tork yapar). Bu, motoru doğru devirde (genellikle vites küçültmeyi gerektirir) ve motorun ataletinin ve girişteki havanın ataletinin üstesinden gelinmesinin zaman aldığı anlamına gelir. Farkında olmayabilirsiniz, ancak daha yüksek devirde giriş portlarından geçen hava, virajlar ve eğriler etrafında süpersonik hızlara yaklaşır. Bu hızlara hava almak çok fazla enerji gerektirir ve bu enerji ivme için mevcut olan enerjiden alınır.

Güzel diyagram - kaynak mı yoksa sizin mi? Eğer öyleyse, gerçekten 5. sırada sabit bir hızlanma bekliyor musunuz?
PowerPoint ile çizdim. Çoğu arabanın sürülebilirlik için düz bir tork eğrisi vardır. Hava direnci bir yana bırakılırsa, evet çoğu arabada aynı viteste geniş bir hız aralığında düz hızlanma vardır.
+1 for the diagram! The motor curve is well-known. And the gas curve is intuitive based on our everyday driving experience. But it is helpful to see them on paper. It really aids this discussion.
Yani, diyagramınız, aracın 30 ila 50 ila 50 ila 70 ve 70 ila 90 arasında aynı hızlanma oranına sahip olduğu anlamına gelir (bir yolda olduğunuzu ve hız sınırını aşmadığınızı varsayarak ...) - gerçek sonuçlar yapın, yani ölçülen süreler buna katlanmak?
Akıllı telefonunuzda bir ivmeölçer uygulaması edinmek ve bunu doğrulamak kolaydır. Biraz motor tasarımına ve ayarına bağlıdır, ancak genel olarak üretim arabaları (özellikle turboşarjlı olanlar) 2000 rpm ile 5500 rpm arasında neredeyse tamamen düz tork eğrileriyle yapılır. Buna bağlı olarak hızlanma bu hızlar arasında neredeyse sabittir. [Bu makaleden] (http://www.carmag.co.za/technical_post/engines-david-vs-goliath) ilginç bir karşılaştırma için [bu bilgi grafiğine] (https://goo.gl/images/1CCxvk) bakın /)
Elektrik tork eğriniz yanlış veya gösterdikleriniz soruyla alakalı değil. Geniş bir aralıkta, bir elektrik motorunun torku, elektrik akımıyla orantılıdır. Gösterdiğiniz şey, uygulanan sabit voltajlı torktur, ancak bu tür uygulamalar için kontrol sistemlerinin çalışma şekli bu değildir. Aynı akımı elde etmek için gereken voltaj hızla artar. Sonunda, sistem akımı korumak için yeterli güç veya voltaj üretemez, ancak o zamana kadar, istediğiniz tüm torku elde edersiniz. Ve anında anlıyorsunuz, soru aslında bununla ilgili.
@OlinLathrop, ancak elektrik motorları için hız önemlidir. Bir bobinin manyetik alanda bulunduğu süre, üretilen tork için önemlidir. Akım (ve dolayısıyla tork) üretme yeteneği hızla azalır. Kabul ediyorum, ben bir elektrik mühendisi değilim, bu yüzden lütfen bu uygulama için tork limitlerinin nasıl belirlendiğini açıklamaktan çekinmeyin.
Solar Mike
2017-11-10 12:38:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hayır, bu, elektrik motorlarının torklarının tamamını olmasa da çoğunu sıfır dev / dak'dan üretmesi bir özelliktir - bu nedenle elektrikli arabalar hattan çıkma konusunda çok iyidir ve elektrik motorlarının ağır makineleri çalıştırın - sadece çok fazla enerji ...

SF.
2017-11-10 16:29:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sebep, motorun doğal kayıplarıdır. İçten yanmalı motorlar kendi çalışmaları için ürettikleri çok fazla tork tüketirler - yakıt-hava karışımını sıkıştırmaları gerekir, yanma ürünlerini atmaları, yakıt-hava karışımını enjekte etmeleri, soğutma sistemini çalıştırmaları, yakıt pompasını çalıştırmaları, bujiler için elektrik sağlamak için alternatör, şanzımanın mekanik sürtünmesinin üstesinden gelir vb. Bunların tümü, yanma ve dekompresyon yoluyla üretilen enerji / torktan kaynaklanır ve enerji alım / çıkış özellikleri oldukça doğrusal değildir; Düşük RPM'de gerçekten çok az kullanılabilir artık çıkış torku vardır ve bunu arttırmak için RPM'yi arttırmak gerekir - fazlalığın büyümesi kısa sürede talebin büyümesini aşar ve motor en yüksek güce ulaşır (... daha sonra kayıplar tekrar yakalamaya başlar ve motor zirveye ulaşır RPM).

Aynı zamanda yanma süreciyle de bağlantılıdır: gaz pedalına basarak karışımdaki yakıt / hava oranını değiştirir ve karışımı daha enerjik hale getirirsiniz, ancak o ana kadar sadece belirli miktarda enerji çekebilirsiniz tek bir yanmadan (tek piston döngüsü) - yakıt miktarının daha da artması, üretilen enerji miktarını artırmak yerine yanmamış yakıtın atılmasına veya bujinin su basmasına neden olacaktır. Bunun yerine, saniyedeki yanma olaylarının sayısını - piston döngülerinin sıklığını - motorun RPM'sini artırmanız daha iyidir. Bu şekilde, mütevazı miktarda enerji üreten çok az miktarda çok yakıt bakımından zengin karışım yerine, çok fazla enerji üreten çok büyük miktarda orta derecede yakıt açısından zengin bir karışımınız olur.

Elektrik motorunda her ikisi de çok az Bu tür 'kendi kendine bakım' kayıpları ve çıkış torku miktarı, yanma olaylarının sıklığı gibi bir tür döngüye bağlı değildir - enerji girişi sonuna kadar yükseltilebilir, bujileri çok fazla su basması gibi problemler yoktur. o.

Şimdi bu tork-RPM ilişkisidir. Ortaya çıkan zaman-tork ilişkisi basittir: içten yanmalı bir motor başladığında devri düşüktür, tork çıkışı düşüktür. Arttırmak istiyorsanız, "döndürmeniz", RPM'yi artırmanız gerekir - ve bu, henüz bol miktarda sahip olmadığınız torku gerektirir - böylece süreç zaman alır. Elektrik motorlarında, anında tam performans elde edersiniz.

Bu gerçekten soruya cevap vermiyor. Bu, elektrik motorlarının neden benzinli motorlardan daha verimli olabileceğinin nedenlerini verir, ancak elektrik motorlarının talep üzerine daha hızlı tork üretmesinin nedenini göstermez.
@OlinLathrop: ... um, yanmalı motorlar için güç çıkışı ve RPM arasındaki ilişkiyi detaylandırdım. Başlangıçta motorun RPM'sinin sıfır olduğunu ve biraz zaman alan hızlanması gerektiğini düşündüm.
aliential
2018-11-10 13:15:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Anlık tork, motora darbeler gönderen bir faz kontrolörü tarafından kontrol edilen aracın pedal / kol / gaz hareketinden maksimum karşılık gelen hızlanmasına kadar <100 milisaniye gecikmeye sahip olduğunuz anlamına gelir. Kontrolör ve motor en fazla 100 ms zaman tepkisidir, en az 10 ms.

Debriyaj, motor ve tekerlekler arasında doğrudan bir bağlantı olmasını engeller. Düşük vitesten yüksek vitese sürekli hızlanmayı da önler. Duruştan itibaren, debriyaj devreye girme gecikmesi, elektrikli araçlarda 50-100 milisaniyeye kıyasla yaklaşık 1-3 saniyedir.

Elektrikli bir arabanın motor aksı ile tekerlek dönüşü arasında sıfır dönüş farkı vardır.

Motor-bobin-darbeleri mıknatıslara kuvvet uygular, bu yüzden DC batarya enerjisini birden fazla motor "faz" teline yeniden dağıtmak için biraz yavaş bir kontrolöre ihtiyacınız var.



Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...