电动引擎和内燃机引擎,哪个更好呢?汽车工业的历史上,电动汽车曾在20世纪初就有过全盛时期。但在内燃机引擎的迅速崛起和电池技术无法解决低效问题的双重因素下,电动汽车迅速在1920年代衰落。直至近些年,在电池技术和电动技术的进步下,电动汽车才又有了重返汽车主流市场的势头。我们在这里对比两种动力系统的技术区别,看看它们各自的优劣。
(1)我认为内燃发动机是汽油车中的原动力,向发动机供应的燃料会产生燃烧,并产生足够的压力和温度能量来使活塞运动,活塞的线性运动通过滑块曲柄传动装置转换为旋转运动,将这种旋转传递给驱动器。而电动汽车中的车轮动力来自电池组,进一步将直流电转换成三相交流电,三相交流电可以转动感应电动机。
(2)内燃机往复运动的部件会引起严重的机械平衡问题,此外,发动机不是自动启动的,因此需要许多附件来解决这些问题,这使内燃发动机非常沉重。而电动机中就不会出现此类问题,工作定子产生的旋转磁场,您可以通过调节交流电源输入的频率轻松地控制电动机的速度,它们产生均匀的功率和速度输出。因此我们的自启动功能和感应电动机比内燃发动机轻得多,并且短时间会产生更大的功率和扭矩输出。
(3)值得注意的是,内燃发动机和感应电动机都需要冷却,因此必须排出产生的废热,以将温度保持在一定范围内,而电动机产生的热量远低于内燃机的发热量。内燃发动机汽车的主要优点是易于加燃油,车可以在5分钟或更短的时间内加油。而电动汽车的充电至少要花费几个小时。
(4)汽油车相对于电动车的另一个主要优势在于,每辆汽油的能量密度都很高。目前的锂离子电池密度远不能与汽油密度相提并论。电池的低能量密度会给电动汽车带来巨大的重量损失,巨大的汽车重量降低了轮胎与道路之间的摩擦系数,使转弯变得困难,如果拆下电动汽车的电池组,电池组也会产生巨大的密度空间问题,您会发现电池组在日常生活中使用的一系列问题。常见锂离子电池需要连续液体冷却,以将电池温度保持在正常水平,热量通过散热器散发到大气中。
(5)在内燃发动机汽车中,需要进行复杂的废气处理,以将污染物保持在法定水平,内燃发动机运转也无法超出现有的速度范围,需要使用复杂且昂贵的传动机构进行速度控制,才能在很宽的速度范围内正常工作。而电动汽车可以直接从电动机控制速度,因此,不需要通过变速传动即可实现电动汽车感应电动机的速度,而仅通过调节输出功率频率就可以通过逆变器精确地控制电动机的速度,大型电池组也散布在整个地板上,从而提供了防止侧面碰撞的结构刚度,电池组离地面很低,降低了中心重力位置,提高整体稳定性,安全性都得到了提高。
事实上,这些年逆变器背后的软件,在电力电子复兴中起着关键作用,电动汽车即使在启动时,能产生很大的扭矩。电动机在启动时可立即控制将发动机带到最佳范围,而电动汽车的控制在再生制动方面具有很好的优势,根据当前的汽油和电力价格进行的计算表明,电动汽车比汽油车便宜至少三分之一。与内燃机汽车相比,电动汽车的维护成本也较低,因为您可能已经意识到,电动汽车比内燃汽车安全得多,因为内燃发动机的技术进步已接近饱和,并且电动汽车正在迅速发展,在未来电动汽车将比内燃发动机汽车更具优势。
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