Jaké jsou hlavní výhody elektromotorů oproti spalovacím motorům?
Jaké jsou hlavní výhody elektromotorů oproti spalovacím motorům?
Elektromotory v elektrických a mnoha dalších strojích dnes pomalu převažují, zatímco tradiční spalovací motory se stávají méně přitažlivými. Řízení elektromobilu dnes již není výklenkem, protože procento prodejů EV celosvětově roste a výrobci nabízejí spotřebitelům více možností. S tím, jak se technologie v tomto prostoru rychle zrychluje, ceny pohonných hmot neustále stoupají a zavádějí se různé vládní předpisy a emisní cíle, aby podněcovaly přechod k elektrické energii, je nevyhnutelný bod zlomu a spotřebitelé si budou moci vybrat mezi elektrickými nebo ICE motory. rovnoměrněji vyvážené.
Vzhledem k tomu, že mnozí světoví výrobci automobilů jdou kupředu s technologií, aby ve svých sestavách poskytovali více elektrických a hybridních možností, můžeme vidět, že dochází k posunu. Další formy elektrifikované dopravy, jako jsou autobusy, kamiony a trajekty, spolu s domácími stroji, jako jsou sekačky na trávu, jsou samozřejmě také na vzestupu.
Proč bychom tedy mohli uvažovat o přechodu na elektromotory namísto tradičních motorů spalujících palivo? Podívejme se na některé výhody elektromotorů. V tomto článku se budeme zabývat výhodami elektrických dopravních motorů.
Společnost Fisher & Paykel Technologies s vámi spolupracuje, aby vám pomohla uvést vaše aplikace do života pomocí komplexních řešení pro návrh, konstrukci a výrobu.
Účinnost
Účinnost je jednou z největších výhod elektromotorů. Elektromotory obvykle přemění více než dvojnásobné množství elektrické energie na mechanickou energii neboli pohyb než tradiční spalovací motory. Elektrický motor generuje točivý moment elektrickým proudem a magnetickými poli, zatímco motoru ICE trvá spalování paliva a otáčení klikového hřídele (ve vozidle) delší dobu. Elektromotor dokáže při akceleraci z klidu generovat plný točivý moment a pohánět vpřed mnohem rychleji a efektivněji než ICE. Široká křivka točivého momentu také eliminuje potřebu tradičních 4 — 7+ stupňů v převodovce, protože stačí jeden stupeň.
S velmi malým počtem mechanických pohyblivých částí ve srovnání se stovkami motorů ICE je obecná údržba značně omezena. Bez spalovacího motoru je potřeba pravidelného servisu, výměny oleje atd. zbytečná.
Environmentální a zdravotní přínosy
Není pochyb o tom, že elektrická vozidla vypouštějí do atmosféry mnohem méně škodlivin než jejich protějšky poháněné spalovacím motorem. Například elektrické vozidlo bude v průměru vypouštět přibližně polovinu oxidu uhličitého než vozidlo ICE, vezmeme-li v úvahu celou svou uhlíkovou stopu. Snížení emisí a vytvoření méně znečištěného životního prostředí jsou jasnými výhodami elektromotorů poháněných elektromotorem a s postupem času a technologií budou zcela jistě stále příznivější než ty, které spalují palivo.
Efektivita nákladů
Zatímco počáteční pořizovací cena mnoha EV je v současnosti vyšší než u jejich protějšků ICE, náklady na provoz a údržbu jsou zjevně mnohem nižší. Elektřina samozřejmě není zadarmo, takže započítání do účtu za energii je dobrý nápad, pokud se má auto nabíjet doma, a uživatelé mohou těžit z mnoha poskytovatelů energie, kteří nabízejí bezplatné nebo výrazně snížené cenové období přes noc. Náklady na spotřebu elektřiny lze doma dále snížit používáním obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární panely. Nabíjecí stanice na veřejných místech jsou v mnoha částech Nového Zélandu a po celém světě zdarma, zatímco jiné vyžadují malý poplatek, a jak bude zavedeno více možností nabíjení, náklady by se mohly dále snížit.
Hluková zátěž
Hluk je samozřejmě další velkou výhodou elektromobilů. Elektromobily, včetně autobusů a nákladních vozidel, jezdí s minimálním hlukem, takže vlivy hluku motoru jsou výrazně sníženy. Vzhledem k tomu, že elektrická vozidla vydávají pouze hluk ze silnice, někteří výrobci automobilů se rozhodli zahrnout falešné zvuky ve snaze zvýšit jejich bezpečnost v blízkosti chodců v městských oblastech.
Regenerativní brzdění
Proces rekuperačního brzdění v elektromotoru má několik výhod. Rekuperační brzdění zachycuje zpět kinetickou energii z velké části ztracenou jako teplo při brzdění a přeměňuje ji zpět na elektrickou energii, aby se dobila baterie. To zase může potenciálně prodloužit dojezd, což znamená méně času na nabíjení a více času na přesun. Regenerační brzdění také zpomaluje vůz a pomáhá při práci tradičních brzd. To zase znamená menší opotřebení a prodlužuje životnost, takže je potřeba méně výměn.
Promluvte si s námi o tom, jak můžeme vytvořit plně přizpůsobená řešení, která potěší vaše zákazníky.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Není žádným překvapením, že elektromotory mají oproti svým protějškům spalujícím palivo řadu výhod a výhod, z nichž některé jsme zde zdůraznili. Technologie elektromotorů se zrychluje rychlým tempem a je jen otázkou času, kdy se elektromotory stanou dominantní volbou – zejména v dopravě. Vzhledem k tomu, že globální ceny pohonných hmot zůstávají kolísavé, zhoršované změnami globální síly a dalšími světovými událostmi a jsou zaváděny různé emisní cíle a předpisy, zní posun ke zdravějšímu a efektivnějšímu světu poháněnému obnovitelnými zdroji energie každý den atraktivněji. Tak proč by ne chceme přejít na elektromotory?
Rob Keating
Rob je tvůrcem obsahu a textařem pro Fisher & Paykel Technologies. Jeho práce zahrnuje Knowledge Hub, e-mail, webové stránky a sociální média, stejně jako komunikaci se zákazníky.
elektromotor, řešení elektromotorů, aplikace elektromotorů, aplikace motorů, napětí elektromotoru
Vzhledem k tomu, že prodeje elektromobilů s nulovými emisemi po celé Evropě prudce rostou a konec spalovacích motorů je v nedohlednu, průmysl se chytá slámy, aby znečišťující motor udržel při životě.
- Anna Krajinská
- Manažer pro emise vozidel a kvalitu ovzduší
- anna.krajinska@transportenvironment.org
Toxické emise z výfuků naftových a benzínových vozů způsobují problémy se znečištěním ovzduší v evropských městech po celá desetiletí a každoročně způsobují desítky tisíc zbytečných, předčasných úmrtí. Nyní, když prodeje elektromobilů s nulovými emisemi po celé Evropě prudce rostou a konec spalovacích motorů je v nedohlednu, průmysl se chytá slámy, aby znečišťující motor udržel při životě. Jedním z tvrzení, o kterém se píše v řadě novin, je, že elektromobily zhorší kvalitu ovzduší kvůli emisím částic z jiných než výfukových zdrojů, jako jsou pneumatiky a brzdy. To je špatně.
- Elektromobily snižují znečištění způsobené brzdami
Za prvé, auta s konvenčním spalovacím motorem (ICE) používají ke zpomalení auta hlavně kotoučové brzdy, což způsobuje znečištění částicemi. Elektromobily na druhou stranu dokážou využívat elektromotor k brzdění, čímž se snižuje potřeba používat brzdy, a tím i emise částic. Tento proces se nazývá regenerativní brzdění, protože obnovuje brzdnou energii zpět do baterie automobilu, kde ji lze použít k pohonu automobilu. I když je v současnosti k dispozici málo údajů o úspoře emisí částic při použití regenerativního brzdění, očekává se, že tato technologie povede k velkému snížení částic, protože elektromobily se snaží co nejvíce využívat regenerativní brzdění ke zvýšení dojezdu na elektrický pohon. auto.
- Obviňovat EV ze znečištění pneumatik je špatné, když za to mohou všechna auta
Pokud jde o znečištění pneumatik, mnoho zpráv naznačuje, že přechod na BEV zvýší znečištění částicemi kvůli jejich vyšší hmotnosti ve srovnání s konvenčními automobily. Stále však existuje komplexní studie měření emisí částic z pneumatik, zejména elektrických automobilů. Často se zapomíná, že elektromobily jsou většinou vybaveny speciálními pneumatikami navrženými tak, aby zvládly specifické potřeby, včetně vyšší hmotnosti, BEV, aby se zajistilo, že se příliš rychle neopotřebují. Studie, které vycházejí z předpokladů emisí z pneumatik BEV na základě normálních pneumatik, proto potenciálně tento problém přeceňují. A obviňovat BEV ze znečištění pneumatik, když jsou na vině všechna silniční vozidla – včetně těžkých SUV – je špatné.
- Elektromobily na baterie snižují znečištění částicemi
Většina srovnání emisí částic z vozů BEV a ICE se zaměřuje pouze na „primární“ emise částic (PM) – tedy částice, které jsou emitovány přímo z výfuku, pneumatik a brzd. Neberou však v úvahu „sekundární“ znečištění částicemi způsobené také ICE. Tyto částice nejsou emitovány přímo z výfuku, ale tvoří se ve vzduchu v důsledku jiných znečišťujících látek, jako jsou oxidy dusíku (NOx), uhlovodíky (HC) a čpavek (NH 3 ) emitované z výfuku. Stejně jako primární částice přispívají i tyto „sekundární“ částice ke znečištění PM 2.5 (částice menší než 2.5 mikronu) a PM 10 (částice menší než 10 mikronů), čímž zhoršují kvalitu ovzduší. Podle nedávné studie Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj (OECD) mohou tyto sekundární částice přispívat až 29 % k celkových emisím PM u automobilu, takže jejich ignorování může značně podcenit celkové znečištění PM automobilů ICE.
A co je nejdůležitější, studie OECD zjistila, že když se spočítají všechny zdroje částic spojené s automobily, včetně sekundárních částic, Osobní vozy BEV a SUV přispívají méně PM2.5a PM10 než auta s naftovým nebo benzínovým motorem. Emise pevných částic se při přechodu na BEV z konvenčního vozu ICE sníží o 6–42 % v závislosti na velikosti BEV a na tom, které auto nahrazuje (např. větší pokles je vidět u dieselových vozů).
Snížení je vidět i u těžších BEV s delším elektrickým dojezdem 460 km, což je dost na to, abyste se dostali z Bruselu do Frankfurtu na jedno nabití. Mezi vozy, které se v současnosti prodávají v této řadě, patří Kia e-Niro (451 km), Hyundai Kona Electric (445 km) a Jaguar i-Pace (467 km). To naznačuje, že i těžší elektromobily s delším dojezdem budou mít pozitivní dopad na kvalitu ovzduší.
- EV eliminují všechny toxické emise z motorů
Okamžitý přechod z ICE na BEV odstraňuje všechny toxické látkyznečištění výfuku, jako jsou oxidy dusíku (NOx), oxid uhelnatý (CO) a uhlovodíky (HC) – nejen částice. To je způsobeno tím, že nedochází ke znečišťujícímu procesu spalování. Protože tyto znečišťující látky jsou emitovány pouze z automobilů, z motoru, pokud není žádný motor, nejsou žádné emise.
Jedna z těchto škodlivých znečišťujících látek, oxid dusičitý (NO 2 ), je v Evropě odpovědná za více než 50,000 2 předčasných úmrtí ročně. Způsobuje respirační a kardiovaskulární onemocnění a může být rozsudkem smrti pro ty, kteří trpí astmatem. Nedávno britský soud rozhodl, že znečištění ovzduší, včetně NO 30 , přispělo ke smrti Elly Adoo-Kissi-Debrah, devítileté astmatiky žijící v Londýně. Bydlela jen XNUMX metrů od silnice South Circular – jedné z nejrušnějších a nejvíce znečištěných.
NO 2 je velkým problémem ve městech, kde hustá doprava vypouští toxické výpary hned vedle místa, kde lidé dýchají, chodí do školy a bydlí. Emise oxidů dusíku (NOx) z konvenčních automobilů, které zahrnují jak NO 2, tak NO (NO se ve vzduchu přeměňuje na NO 2, a proto oba plyny přispívají ke znečištění ovzduší), jsou hlavním důvodem, proč se mnoho městských oblastí v Evropě stále dusí. o ovzduší, které překračuje zákonem stanovené limity kvality ovzduší.
Motory automobilů ICE také vypouštějí další znečišťující látky, které přispívají ke špatné kvalitě ovzduší. Patří mezi ně oxid uhelnatý, uhlovodíky, amoniak a další méně známé, ale toxické a rakovinotvorné chemikálie, včetně benzenu a polycyklických aromatických uhlovodíků. Sami výrobci automobilů uznávají, že není možné eliminovat škodlivé emise z motorů konvenčních automobilů. Není k dispozici žádná technologie, která by dokázala zcela odstranit znečišťující látky vznikající během spalovacího procesu předtím, než jsou vypuštěny z výfuku. Ani budoucí e-paliva (vyrobená z obnovitelné elektřiny namísto fosilních paliv) problém nevyřeší.
Jedinou možností, jak eliminovat emise těchto škodlivých škodlivin z automobilů, je tedy přechod z motorů na elektromotory. Čím dříve k tomu dojde, tím dříve se výhody kvality ovzduší projeví v celé Evropě.
- Právě emise z brzd a pneumatik by měly být regulovány
Očekávaná zlepšení kvality ovzduší v důsledku přechodu na BEV však neznamenají, že by se znečištění bez výfukových plynů mělo ignorovat. Místo démonizace elektromobilů a snahy zpomalit přechod na elektrickou mobilitu, která zlepší kvalitu ovzduší pro všechny, Znečištění částicemi z brzd a pneumatik by se mělo co nejrychleji snížit ze všech automobilů prostřednictvím inteligentní regulace .
Metoda měření emisí opotřebení brzd je již vyvíjena v rámci programu OSN pro měření částic, takže brzy bude možné přesně měřit emise z brzd. Technologie pro snížení emisí opotřebení brzd jsou již k dispozici. Projekty LOWBRASYS a REBRAKE financované EU uspěly ve snížení emisí částic z brzd o více než 50 %, zatímco francouzská společnost Tallano vyvinula „vakuové“ brzdové obložení, které údajně odstraňuje 85 % brzdných částic. Připravovaná norma EU pro emise znečišťujících látek, která se právě připravuje („Euro 7“), by měla stanovit limit pro brzdné částice pro všechna auta bez ohledu na jejich pohonné ústrojí. To podpoří inovace a přijetí technologií brzd s nízkými emisemi a sníží jejich podíl na znečištění ovzduší u všech automobilů.
Pro částice opotřebení pneumatik nejnovější nařízení EU o označování pneumatik (2020/740) požaduje, aby Evropská komise vyvinula metodu měření emisí opotřebení pneumatik a následně posoudila proveditelnost přidání informací o otěru a počtu najetých kilometrů na štítky pneumatik. To je něco, po čem nevládní organizace jako T&E, stejně jako mnohá města, volají už léta. T&E nyní doporučuje, aby Komise šla ještě o krok dále a zakázala prodej nejvíce znečišťujících a nejméně odolných pneumatik z trhu EU, protože mají neúměrně negativní vliv na kvalitu ovzduší.
BEV proto neprodukují větší znečištění ovzduší než auta na fosilní paliva. Ve skutečnosti eliminují emise z výfukových plynů motoru a výrazně snižují emise z brzd. Důkazy o pneumatikách jsou smíšené, ale tvrzení, že auta na baterie způsobují větší znečištění částicemi kvůli pneumatikám, jsou zavádějící, protože ignorují celkové výhody elektromobilů v kvalitě ovzduší. Emise částic by neměly být používány jako záminka ke zpomalení přechodu na mobilitu s nulovými emisemi, která nepochybně zlepší kvalitu ovzduší v celé Evropě. Namísto toho by se regulace měla zabývat znečištěním brzdami a pneumatikami, aby se zajistilo, že emise z těchto zdrojů budou sníženy u všech silničních vozidel.
