Warum erzeugen Elektromotoren im Vergleich zu Benzinmotoren sofort ein maximales Drehmoment?

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In einem separaten Forum hatte jemand gefragt, warum Elektroautos keine Getriebe haben.

Die einfache Antwort war, dass Elektroautos bei jeder Drehzahl ein maximales Drehmoment erzeugen, der Benzinmotor jedoch bis zu einer bestimmten Drehzahl drehen muss, um ähnliche Leistungs- und Drehmomentwerte zu erzielen.

Kann jemand erklären, warum es so ist?

engine electrical engine-theory electric-vehicle theory Shobin P.
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Antworten:

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Das Drehmoment in fast allen elektrischen Maschinen ist eine Funktion des Stroms. Bei Permanentmagnetmaschinen ist das Drehmoment ungefähr proportional zum Strom, und bei Serienmaschinen ist das Drehmoment ungefähr proportional zum Quadrat des Stroms. Wenn Sie also schnell den Strom einspeisen können, der im Stillstand am einfachsten ist, verbrennen Sie Gummi.

Autistisch
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Guter Punkt, Erklärung, warum Benzinmotoren Drehmoment bei bestimmten Drehzahlen erzeugen, wird hilfreich sein
Shobin P
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@Anarach erfordert eine ziemlich lange Erklärung, aber eine kurze Version wäre, weil Verbrennungsmotoren im Gegensatz zu Elektromotoren Luft benötigen, um Drehmoment zu erzeugen. Das Drehmoment hängt davon ab, wie gut die Luft aufgenommen wird - der volumetrische Wirkungsgrad. Der volumetrische Wirkungsgrad hängt von der Motordrehzahl ab, weshalb ein solcher Motor bei einem bestimmten Drehzahlpunkt das höchste Drehmoment erzeugt.
Ich habe keine Ahnung, was ich
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Es gibt auch VIELE Faktoren, die dazu führen, dass das maximale Drehmoment der Drehzahl erreicht wird. Bohrung, Hub, Anzahl der Zylinder, Kompressionsverhältnis, Anzahl oder Ventile, Größe der Ventile, Nockenhub und -dauer, Anschlussgrößen, Anschlusslängen, Einschränkungen im Einlass und Auslass
rpmerf
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Um die Antwort von @ Autistic zu erweitern ...

Es ist kein Getriebe mit einem Elektrofahrzeug erforderlich (vorausgesetzt, die Drehzahl und die Eigenschaften des Motors stimmen mit der Anwendung überein - für Anwendungen, bei denen dies nicht der Fall ist, werden Elektromotoren häufig mit einem Getriebe gekoppelt, um (normalerweise) die Ausgangsdrehzahl zu verringern des Motors auf etwas Verwendbares), weil ein Elektromotor bei 0 U / min ein maximales Drehmoment erzeugt.

Ein Elektromotor ist im Grunde ein Kurzschluss - es ist nur ein langes Stück Draht, das in einer Spule aufgewickelt ist. Das einzige, was einen Motor daran hindert, seinen Leistungsschalter auszulösen oder seine Sicherung durchzubrennen, ist die Gegen-EMK (elektromagnetische Kraft), die beim Drehen des Motors erzeugt wird. Wenn der Motor angehalten wird (oder wenn etwas versucht, den Motor zu verlangsamen, z. B. wenn ein Auto aufgefordert wird, einen Hügel zu besteigen), tritt anfangs ein großer Stromstoß auf. Dieser sich ändernde Strom in den Motorwicklungen erzeugt, dass sich ein Magnetfeld aufbaut, und das sich ändernde Magnetfeld erzeugt die Gegen-EMK, die dem durch den Motor fließenden Strom widersteht. Wenn der Motor auf Drehzahl kommt, werden der Strom (und das Drehmoment) reduziert, bis ein Gleichgewicht erreicht ist.

Bei einem Verbrennungsmotor ist dies jedoch nicht der Fall. Sie müssen sich drehen, um überhaupt ein Drehmoment zu erzeugen, und sie haben normalerweise (immer?) Einen relativ engen Drehzahlbereich, in dem sie das beste Drehmoment entwickeln. Das Getriebe bietet eine Möglichkeit, die Fahrzeuggeschwindigkeit an den Drehzahlbereich anzupassen, in dem der Motor sein bestes Drehmoment erzeugt.

dlu
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Der Hauptgrund dafür, dass ICE kein sofort hohes Drehmoment (Leistung) liefert, liegt in der Zeit, die zum Herunterschalten mehrerer Gänge benötigt wird, um in den hohen Leistungsbereich zu gelangen. Elektromotoren sind sowohl bei niedrigeren als auch bei höheren Drehzahlen oft nahe an ihrer vollen Leistung. Das heißt, bei der Hälfte der maximalen Drehzahl kann es das doppelte Drehmoment erzeugen, verglichen mit dem Drehmoment, das bei maximaler Drehzahl erzeugt wird. In diesem Fall wird die maximale Leistung sowohl bei halber als auch bei voller Drehzahl erzeugt. Nur wenige ICE-Motoren können im gesamten Drehzahlbereich maximale Leistung erzeugen wie ein Elektromotor. Mit der modernen elektronischen Steuerung eines ICE-Turboladers / Super-Ladegeräts könnte man sich jedoch außerhalb des hohen Leerlaufbereichs nähern.

Brian K.
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Sie beginnen damit, über das Drehmoment zu sprechen und dann in den "Hochleistungsbereich" zu gelangen, der sich auf die Leistung bezieht. Es gibt eine Beziehung zwischen TQ und HP, aber sie sind nicht dasselbe. Wirklich, was Sie sagen, macht nicht viel Sinn.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2