Elektromos motorok

Annak ellenére, hogy az elektromos motorokat eredetileg már a 19. században kifejlesztették, a piac folyamatosan fejlődik az új konstrukciók révén. Az e-motorok tovább javulnak a teljesítmény-leadás és a nyomatéksűrűség terén, és jobban optimalizálják a nyersanyag felhasználást. Nemcsak a tudatos kutatás-fejlesztés eredményeként létrejövő új termékekről van szó van szó, mint például az axiális motorokról, hanem teljesen újszerű megközelítésekről is, amelyek például a ritka földfémek kiváltására irányulnak a szerkezetekben. Körkép a manapság beépítésre kerülő e-motorokról.

Írta: Tomasz Piekarski 

Ahány fejlesztő - annyi ICE  típus
A legtöbb sofőr képes legalább néhány belső égésű motort megnevezni, mint például szívós, turbófeltöltős, közvetlen és közvetett befecskendezésű, de nem feledkezhetünk meg az alternatív fajtákról sem, mint például az Atkinson vagy a Wankel. Egyre nagyobb hatásfokra vágytunk, így újabb és újabb mérnöki megoldással álltak elő a motortervezés professzorai, de így is csak  50% körüli lett a legjobb eredmény.

Az elektromos  2x hatékonyabb
Az elektromos motorok 90-95%-os hatásfokot érnek el, így már érthető, hogy a belső égésű motor 50%-os eredménye pont fele akkora. Sőt az e-motorok nem igényelnek olyan bonyolult tervezést, mint a belsőégésű motorok. 

Íme a három fő elektromotor típus, amelyek beépítésre kerülnek a mai BEV járművekben. Lássuk ezek jellemzőit.

1. Aszinkron indukciós motor

Az aszinkron indukciós motort 1885-ben találta fel két független kutató - Nikola Tesla és Galileo Ferraris. Ez a találmány hozzájárult a hajtások villamosításának népszerűsítéséhez. Jelenleg számos  ipari-, és műhelymotorokban ilyen megoldás dolgozik.

Az elektromos motor két fő részből áll: statikus, úgynevezett álló részből és forgó részből. Az állórész általában egy acélhenger réztekercsekkel, amelyek meghatározott geometriával vannak elrendezve. Ezeket a tekercseket váltó árammal látják el. Az áram áramlása forgó mágneses teret hoz létre az állórészben.

A motort aszinkronnak nevezzük, mert a forgórész és az állórész forgó mágneses tere nincs szinkronban.  Az autóiparban használt aszinkron indukciós motor hatásfoka megközelítőleg 90%. Szilárd és egyszerű kialakítása jellemzi, amely nem igényel ritkaföldfémeket. Ezen tulajdonságainak köszönhetően könnyen használható az iparban és az autóiparban egyaránt. A nagy terhelésekkel szembeni ellenálló képessége miatt ideálisan beépíthető összkerékhajtású járművekbe.

Az aszinkron indukciós motor technológiáját a legnagyobb autóipari konszernek alkalmazzák, mint például az alábbi modellekbe::  Audi e-Tron SUV, Mercedes-Benz EQC, Tesla 3.

2. Állandó mágneses szinkron motor

A fő különbség az aszinkron indukciós motorok és az állandó  szinkron mágneses motorok között az a mód, ahogyan a forgó mágneses mezők keletkeznek és kölcsönhatásba lépnek a forgórészben és az állórészben. A szinkron állandó mágneses motorokban a forgórész természetes forgó mágneses mezővel rendelkezik, amelyet állandó mágnesek állítanak elő. A forgórész és az állórész forgó mágneses tere ezekben a motorokban szinkronizált és nincs "csúszás" jelenség. A megnövelt teljesítménysűrűség nagy erőleadást jelent kis helyigény mellett. Az állandó mágneses motorokat főként egyhajtású járművekben és - érdekes módon - PHEV-hajtású autókban használják hiszen kompakt méretük miatt könnyen beépíthetők a sebességváltó belsejébe. Az állandó mágneses szinkronmotor messzemenően a hatékonyság "királya", amely eléri a 95%-ot.

A probléma az állandó mágnesek gyártásához szükséges nyersanyagok korlátozott elérhetősége és kitermelése. Elsősorban ritkaföldfémekről, például neodímiumról van szó. Ezért a gyártók keresik a kiváltó megoldásokat

Az állandó mágneses motorok a hátsó tengelyen vannak elhelyezve, például a Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Jaguar I-PACE, Audi e-tron GT és Porsche Taycan modellekben.

3. Elektromos gerjesztésű szinkron motor

A korábban említett állandó mágneses szinkronmotorok a leghatékonyabbak, de felépítésükhöz ritkaföldfémek szükségesek. Problémás, mert fogynak az erőforrásaink, és a föld nevű bolygónkra jó pár millió éve nem érkezett új nyersanyag Superman Kryptonite-ját leszámítva. Ennek a problémának a megoldására egyes autógyártók, például a BMW és a Renault-csoport egyre gyakrabban fordul olyan szinkronmotorok felé, amelyek gyártásához nincs szükség nehezen hozzáférhető alapanyagokra.

Az elektromos gerjesztésű motoroknál nincs állandó mágnes a forgórészen. Kefék és csúszógyűrűk szolgálnak a mágneses mező létrehozására a forgórészen. A BMW szerint ez a motortípus hasonlóan magas hatásfokot kínál, akár 93%-ot is. Sajnos a technológia még nem tökéletes, a hagyományos kefék és csúszógyűrűk használata miatt az ilyen motorok rendszeres karbantartást, valamint az elhasználódott "kefék" és "csúszásgátlók" cseréjét igénylik. Bízzunk benne, hogy a gyártók biztosítják ezek hosszú élettartamát.

Az alábbi táblázat bemutatja az egyes motortípusok használatát az elektromos járművek gyártása során:


Szeretne autót bérelni?

Hívjon minket
+3696519995

Lépjen kapcsolatba velünk

Partnerek

Speedzone.hu TrendFM Gazdasági Rádió Portfolio.hu

Hírlevél

Iratkozzon fel hírlevelünkre.
Értesüljön a legfrissebb információkról és a különleges ajánlatokról.

Honlapunk cookie-kat használ az Ön számára elérhető szolgáltatások és beállítások biztosításához, valamint honlapunk látogatottságának figyelemmel kíséréséhez. Az oldal használatával Ön beleegyezik a cookie-k használatába. A cookie-k kezeléséről IDE kattintva tájékozódhat. Több információ. OK