НЕДОСТАТКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕД КЛАССИЧЕСКИМИ ДВС

DISADVANTAGES OF ELECTRIC MOTORS OVER CLASSIC INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Maxim Andriyanov

Student, Department of Mechanical Engineering, Kostanay Regional University named after A. Baitursynov,

RK, Kostanay

Talgat Zhantugulov

Master of Engineering and Technology senior lecturer of the Department of Mechanical Engineering. Kostanay Regional University named after A. Baitursynov,

RK, Kostanay

АННОТАЦИЯ

Достоинства и недостатки классических ДВС перед электродвигателями.

ABSTRACT

Advantages and disadvantages of classic internal combustion engines over electric motors.

Ключевые слова: электродвигатель; ДВС; ток; топливо.

Keywords: electric motor; internal combustion engine; current; fuel.

Двигатели внутреннего сгорания являются неотъемлемой частью современного мира. На сегодняшний день мировые автопроизводители взяли тенденцию на отказ от классических ДВС в пользу электрических двигателей. Неужели настолько устарели классические автомобили, и требуют ли они замены я изложил в этой статье.

Мотор электромобиля кардинально отличается от двигателя внутреннего сгорания. В нём нет камер сгорания, коленчатого вала и поршней. Электромотор состоит из неподвижного статора, по которому пропускается ток, и ротора. Ротор представляет собой набор электропроводящих стержней.

Трансмиссия в электромобиле представлена двумя элементами: односкоростной коробкой передач, которая передаёт производимую двигателем мощность на ведущие колёса, и простым дифференциалом. Единственное назначение коробки передач в электромобиле — это снижение скорости вращения и связанное с этим увеличение крутящего момента. В некоторых моделях электромобилей коробка передач отсутствует, её функции выполняет понижающий редуктор. Переход к задней передаче осуществляется благодаря изменению чередования фаз в двигателе.

Электронная система управления электрокаром используется для распределения высокого напряжения, контроля расхода электроэнергии и исправности тормозной системы. Ещё одной важной деталью электромобиля является инвертор, который преобразует постоянный ток, вырабатываемый аккумулятором, в переменный. Инвертор также регулирует частоту переменного тока, следовательно, и скорость движка.

Существует несколько разновидностей электродвигателей: они могут питаться от постоянного, пульсирующего или переменного тока. Во всех случаях их работа основана на явлении электромагнитной индукции. Отличие состоит в конструкции таких механизмов и способе питания привода.

Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Либо два такта - сжатие и рабочий ход

Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС.

Корпус двигателя объединяет блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает своевременную подачу в цилиндры воздуха или топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.      

Система смазки выполняет функцию снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Охлаждение деталей двигателя, нагреваемых в результате работы, обеспечивает система охлаждения. Важные функции отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, снижения их шума и токсичности предписаны выпускной системе.

Многие люди думают, что внедрение электротранспорта сильно повлияет на мировую экологию. Электротранспорт надежнее, чем их бензиновые, дизельные и газовые собратья. В них меньше подвижных и изнашиваемых частей, так как двигатель и коробка передач устроены гораздо проще. У электрических транспортных средств существенно меньше расходных материалов и жидкостей, требующих регулярной замены. Также, автомобили с электрическим двигателем позволяют крупно сэкономить на топливных расходах. Полная зарядка электробатареи будет обходиться владельцу машины дешевле, чем заправка бака обычного автомобиля самым дешевым топливом — природным газом.

Однако электромобили все еще отстают от традиционных транспортных средств по запасу хода, этот фактор наряду с дороговизной приобретения является ключевым для отказа от покупки обычным людям.

Инфраструктура городов долгое время создавалась под двигатели внутреннего сгорания, и хоть изменения происходят достаточно быстро, зарядные станции значительно меньше распространены, чем заправки. Стоит отметить, что изменения инфраструктуры зачастую происходят при поддержке государства, к примеру, Китай выделяет субсидии на производство электрокаров, и за счет бюджета устанавливает зарядные станции. Производство электромобилей наносит больший экологический вред, чем производство автомобилей с ДВС. Причина — энергоемкость и ресурсоемкость производства батарей, содержащих редкоземельные металлы. Как известно литиевые батареи плохо переносят перепады температур, при низкой температуре воздуха им свойственно быстро терять заряд и дольше его накапливать. На этап производства приходится около половины всех выбросов парниковых газов за весь жизненный цикл электромобилей. На данный момент перерабатывается всего около 5% литий-ионных аккумуляторов. Но это еще не все, мало кто задумывается каким способом добывается электроэнергия перед тем как дойти до конечного потребителя. Большинство электростанций работают по принципу сжигания твердого топлива для раскручивания турбин на электрогенераторах, тем самым получая электричество. При этом в атмосферу выбрасываются тысячи тонн твердых частиц. Таким образом, чтобы полностью зарядить батарею электромобиля требуется сжечь тонны угля либо иного топлива, что полностью нивелирует мнимую экологичность электро-транспорта.

Вывод: С каждым годом еврокомиссия вводит новые ограничения для ДВС , современный бензиновый двигатель настолько «задушен» , что почти не выбрасывает  вредные частицы в атмосферу, также большую роль в этом играют каталитические преобразователи выхлопа. Таким образом, продукты износа автомобильных тормозных колодок и покрышек гораздо вреднее для окружающей среды чем сами двигатели.

Список литературы:

1. Кондрашов Ю.И.: Конструкция и проектирование агрегатов и систем: 2011г – 297с.
2. Ставров О.А. : Электромобили: 1968г – 104с.
3. Голубев И. Р., Новиков Ю. В. Окружающая среда и транспорт. М.: Транспорт, 1987. - 96 с.