Электродвигатель автомобиля: Комплект для электрификации автомобиля 20 кВт — Комплекты для электрификации автомобилей — Электро Транспорт — эл. комплекты для переоборудования — Miromax

Мощность электродвигателя электромобиля, как и в других транспортных средствах, измеряется в киловаттах (кВт). 100 кВт примерно равно 134 лошадиным силам. Отличительная черта электродвигателя состоит в том, что в отличие от ДВС он может выдавать максимальный крутящий момент в более широком диапазоне оборотов. Это означает, что динамика электрокара с двигателем мощностью 100 кВт будет значительно лучше динамики транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания мощностью 100 кВт, который может обеспечивать максимальный крутящий момент в пределах ограниченного диапазона оборотов (бензиновый мотор обычно надо «раскручивать» до высоких оборотов, чтобы получить номинальный крутящий момент).

Энергия теряется в процессе преобразования электрической энергии в механическую. Приблизительно 90% энергии от батареи преобразуется в механическую энергию, остальные 10% — потери в двигателе и трансмиссии. Это означает, что

Обычно электропитание в виде постоянного тока подается в преобразователь, где он становится переменным, а далее приходит в трехфазный двигатель переменного тока.

Для некоторых электромобилей используются двигатели постоянного тока. В некоторых случаях используются универсальные двигатели, на который можно подавать как переменный ток, так и постоянный. 

В последнее время электродвигатели совершенствуются, в том числе были реализованы различные типы двигателей, например, асинхронные двигатели на автомобилях Tesla и двигатели с постоянными магнитами в Nissan Leaf и Chevrolet Bolt.

На изображении выше можно увидеть схему силовой установки Nissan Leaf второго поколения. 

• Электродвигатель создает крутящий момент для перемещения автомобиля, а также генерирует зарядный ток во время рекуперативного торможения.
• Инвертор, используя двигатель, преобразует электричество постоянного тока в переменный ток для движения, а также преобразует переменный ток в постоянный во время торможения (рекуперации) для заряда батареи.
• Понижающий редуктор модулирует вращение двигателя и передает мощность на колеса (приводной вал), аналогично классической передаче.
• PDM (модуль подачи питания) представляет из себя интегрированный блок с зарядным устройством для зарядки переменным током высокого напряжения батареи, преобразователем постоянного тока, который преобразует высокое напряжение в низкое, и распределительную коробку, которая распределяет высокое напряжение на каждый блок, блокируя ток, как прерыватель, когда возникают перегрузки.

Подробно понять устройство электромобиля поможет это видео:

Двигатель электромобиля – разновидности и принцип работы

Экологичные автомобили, будь-то «чистые» электромобили или плагин-гибриды объединяет наличие

Электромобиль Nissan Leaf в «разрезе»: батарея с электродвигателем

Тем не менее, нельзя со 100% уверенностью утверждать, что все электродвигатели одинаковы. Многие ошибочно считают электродвигатель довольно простой установкой, однако стоит, к примеру, учитывать тот факт, что в отличии от ДВС, у электрического двигателя практически 90% КПД выделяемой энергии идет на создание крутящего момента. Согласитесь, что подобную мощность необходимо обуздать и уметь с ней обращаться, а для этого нужно знать некоторые нюансы о работе и разновидностях электрических двигателей.

Электродвигатели – особенности эксплуатации и принцип работы

К главным особенностям электрического двигателя относится несколько важных характеристик:

1. Крутящий момент мотора достигает своего максимума сразу при включении, таким образом, электромобили не требуют наличия характерных для ДВС стартеров и сцеплений.
2. Работа агрегата на обширном числе оборотов, позволяет электромобилю обходиться без коробки переключения передач. Для изменения стороны вращения двигателя (включение заднего хода) достаточно поменять полярности.

Электродвигатель Nissan Leaf

Однако все понимают, что стартовать на электромобиле со всего потенциала крутящего момента, который гораздо мощнее многих автомобилей с ДВС, никто не будет. По меньшей мере, это небезопасно, и что немаловажно это влечет неэффективный расход заряда батарей. Поэтому традиционно электродвигатели должны отвечать следующим требованиям:

• иметь безопасное и удобное для эксплуатации строение;
• обладать гарантией длительной эксплуатации;
• иметь компактные габариты.

Как уже упоминалось, работа современного электродвигателя основана на давно известном принципе электромагнитной индукции. Традиционно агрегат состоит из недвижимого элемента – статора, и крутящегося – ротора. Статор имеет ряд обмоток на которые поступает электрический ток, что приводит к появлению магнитного поля, при котором ротор начинает свое движение. Скоростные показатели ротора определяются частотой, с которой происходит переключение тока с одной обмотки статора на другую.

Двигатели для электромобилей – разновидности и классификация

В современных автомобилях с электрической тягой серийного производства наиболее часто используют три типа электрических двигателей.

Асинхронные двигатели. Моторы непостоянного тока, в которых скорость вращения ротора различается с потенциалом напряжения магнитного поля, созданным источником питания. Различают одно, двух и трехфазные агрегаты асинхронного типа.

Асинхронный трехфазный электродвигатель переменного тока Tesla Model S

Синхронные двигатели. Электромотор, работающий на переменном токе, с движением ротора полностью симметричным электромагнитному полю. Подобные электродвигатели используют при повышенных мощностях. Различают шаговые и вентильные синхронные электродвигатели. Для первых характерно точное расположение ротора с подачей питания на конкретную обмотку, а чтобы изменить положение ротора, напряжение между обмотками необходимо перенаправить. Для второго типа агрегатов характерно питание от полупроводниковых составляющих.

Синхронный электродвигатель с постоянным магнитом Mitsubishi i-MiEV

Двигатель-колесо. Тип электромотора сила напряжения и крутящий момент которого рассчитан на конкретное колесо. Данный тип электропривода часто используется в плагин-гибридных автомобилях в рабочем тандеме с двигателем внутреннего сгорания. Агрегат может устанавливаться непосредственно в колесо, однако современные электромобили все больше отходят от такого расположения мотора, поскольку это увеличивает удельный вес шасси и снижает управляемость. Более рационально стало использовать двигатель в качестве полноценного привода для вращения колеса.

Двигатель-колесо

Что касается регулировок управления электродвигателя, то за преобразование постоянного тока от аккумуляторных батарей в трехфазный переменный – отвечает инвертор.Трансмиссия – выполняющая роль сцепления и коробки передач, зачастую представлена одноступенчатым зубчатым редуктором.Остальные параметры работы электродвигателя регулируют электронная система управления, которая индивидуальна для каждой марки электрокара или гибрида.

Видео как работает электродвигатель и другие механизмы электромобиля на примере Tesla Model S

Хотелось бы подчеркнуть, что представленная классификация и система работы электродвигателей далеко не финальная. Стремительное развитие отрасли эко автомобилей только входит в начальную стадию, поэтому кардинального изменения принципа работы, мощности, строения электромоторов можно ожидать уже в ближайшее время.

Какие электродвигатели используются в гибридных и плагин-гибридных автомобилях

Гибридные автомобили имеют собственную специфику использования электромоторов. Во многом электродвигатель гибрида выполняет роль вспомогательного элемента, повышающего мощность основного двигателя внутреннего сгорания и снижающего уровень потребления топлива.

Электродвигатели используемые в гибридах можно разделить на несколько разновидностей:

• Встроенная помощь мотору. Электродвигатель который берет на себя часть усилий по созданию крутящего момента при движении.
• Встроенный генератор стартера. Электродвигатель, который только приводит автомобиль в движение.
• Старт/стоп двигатель. Электродвигательная система, которая отключает основной ДВС при остановке и мгновенно запускает его при начале движения.

Кроме указанных подвидов классифицируют три типа использования электродвигателя:

• Параллельной работы. В данном типе электродвигатель питается от батарей, а ДВС от топливного бака. Обе категории двигателей создают крутящий момент для движения автомобиля.
• Последовательной работы. Заведенный двигатель внутреннего сгорания включает генератор, который или заводит электродвигатель или подзаряжает аккумуляторный блок.
• Параллельно-последовательной работы. Данный тип гибридного двигателя соединяет электромотор, генератор, ДВС и колеса редуктором.

По большей части в гибридах используется принцип параллельной работы электродвигателя и ДВС. Его применяют также в подключаемых гибридах (плагин-гибридах), в которых по мере истечения заряда аккумуляторных батарей подключается ДВС малой мощности, работа которого в направлена на восполнение заряда АКБ.

Видео работы новой гибридной системы плагин-гибрида Toyota Prius

Преимущества и недостатки использования электродвигателей

Как и любой двигатель, электромотор в электромобиле имеет собственные плюсы и минусы использования. Для понимания данных особенностей электромоторов приведем таблицу:

Будущие перспективы электродвигателя в автомобилях

Говорить о перспективах, при активном использовании электродвигателей в автомобилях, уже не разумно. Сейчас можно говорить только о происходящих и грядущих улучшениях электромоторов.

Сам электродвигатель, это достаточно совершенное устройство, апгрейд которого происходит исключительно в зависимости от потенциала использования. Ближайшие тенденции по улучшению электродвигателя направлены в сторону уменьшения размеров и массы, с сохранением и увеличением производительности.

Гораздо больше работы проводится по улучшению источников энергии для электродвигателя, а точнее аккумуляторных батарей. Их также стараются сделать меньше и легче, увеличивая объем, отдачу энергии, но при этом снижая время на подзарядку. Работа над АКБ устанавливаемых на электромобили, сейчас наиболее приоритетная в отрасли производства электромобилей, гибридных и плагин-гибридных авто.

Автор: hevcars.com.ua

Еще интересное пишут по теме

HEVCARS 🔌 Автор

Автомобильные электродвигатели и технический уход за ними.

Электродвигатели и уход за ними

Современные автомобили насыщены различными электрическими устройствами и приборами, призванными повысить уровень комфорта для водителя и пассажиров, а также удобство и безопасность управления автомобилем. Такие устройства нередко имеют электрический привод, использующий в своей работе электродвигатели.
В последние годы среди автомобилистов появился термин «полный электропакет», который обозначает, что автомобиль оснащен не только «стандартным» набором электромеханизмов – стеклоочистители, обогреватели и т. п., но и электростеклоподъемниками, центральной блокировкой замков, устройством для изменения положения сидений, корректором положения фар и зеркала заднего вида.
Все эти устройства имеют электрический привод, силовой основой которого является электродвигатель.

На автомобилях устанавливаются коллекторные электродвигатели постоянного тока мощностью 6, 10, 16, 25, 40, 60, 90, 120, 150, 180, 250 Вт, и частотой вращения вала 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 9000 и 10 000 об/мин соответственно.

Двигатели с электромагнитным возбуждением имеют параллельное, последовательное или смешанное возбуждение. Регулирование частоты вращения их вала может осуществляться введением резистора в цепь возбуждения или якоря, или переключением в цепи обмотки возбуждения. Реверсивные двигатели снабжены двумя обмотками возбуждения.
Конструкция электродвигателя с электромагнитным возбуждением представлена на рис. 1.

Рис. 1. Электродвигатель с электромагнитным возбуждением: 1 – якорь; 2 – крышка; 3 – винт; 4 – траверса; 5 и 14 – плоские пружины; 6 – уплотнительная манжета; 7 и 15 – подшипники; 8 – коллектор; 9 – щетки; 10 – щеткодержатель; 11 – корпус; 12 – статор; 13 – обмотка возбуждения; 16 — выходной вал

Электродвигатели малой мощности (до 60 Вт) выполняются двухполюсными. Электродвигатели с электромагнитным возбуждением постепенно вытесняются электродвигателями с возбуждением от постоянных магнитов (рис. 2), поскольку применение постоянных магнитов упрощает конструкцию электродвигателя.

Рис. 2. Электродвигатель (а) с возбуждением от постоянных магнитов и схема включения (б и в): 1 – крышка; 2 – щеткодержатель; 3 – щетка; 4 – катушка индуктивности; 5 – постоянный магнит; 6 – якорь; 7 – подшипник; 8 – траверса

На электродвигателях малой мощности устанавливаются подшипники скольжения. Коллекторы изготавливаются штамповкой из медной ленты или трубы с продольными пазами на внутренней поверхности и опрессовываются пластмассой.

В автомобильных двигателях используют магниты из гексаферрита бария изотропные (6БИ240, М6БИ230Ж) и анизотропные (24БА210, 18БА220 и 14БА255). Последние три цифры в обозначении магнита указывают на величину его коэрцитивной силы по намагниченности в кА/м. Постоянные магниты типов 1 и 2 применяются обычно в электродвигателях насосов омывателей стекол и заливаются в пластмассовый корпус, остальные типы магнитов прикрепляются к корпусу пластинчатыми стальными пружинами или приклеиваются.

В электродвигателях применяются щетки марок М1, 96, 960, ЭГ51. В двухскоростных электродвигателях между основными щетками устанавливается третья.

Частота вращения электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов зависит от числа рабочих проводников обмотки якоря, заключенных между щетками. При подаче напряжения на третью щетку число таких проводников уменьшается, и частота вращения растет.

***

В таблице 1 приведены технические характеристики некоторых типов электродвигателей с электромагнитным возбуждением и возбуждением от постоянных магнитов.

Таблица 1. Параметры электродвигателей, применяемых в автомобильных электроприводах

Схема включения электродвигателя отопителя с возбуждением от постоянного магнита приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема включения электродвигателя вентилятора отопителя и элемента обогрева заднего стекла: 1 – монтажный блок; 2 – реле включения обогрева заднего стекла; 3 – выключатель зажигания; 4 – переключатель электродвигателя отопителя; 5 – дополнительный резистор; 6 – электродвигатель отопителя; 7 – выключатель обогрева заднего стекла; 8 – комбинация приборов с контрольной лампой обогрева заднего стекла; 9 – элемент обогрева заднего стекла

Для получения низкой частоты вращения используется дополнительный резистор, который закрепляется винтом с левой стороны кожуха радиатора отопителя. Резистор имеет две спирали: одну сопротивлением 0,23 Ом, вторую – 0,82 Ом.
При включении в цепь питания электродвигателя обеих спиралей обеспечивается первая скорость вращения вентилятора, если включена спираль 0,23 Ом – вторая скорость.
При включении электродвигателя без резистора лопасти вентилятора вращаются с максимальной скоростью.

***

(дополнительная информация)

Электроприводы в автомобильной технике

Практически все автомобильные электрические и электронные системы используют электродвигатели. С помощью электродвигателей приводятся в действие отопительные и вентиляционные установки, стекло- и фароочистители, стеклоподъемники и другие устройства.
Кроме того, в современных электронных системах автоматического управления (ЭСАУ), применяемых на автомобилях, блоки управления (ЭБУ) через оконечные каскады с помощью сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ-сигналов) управляют исполнительными механизмами типа электродвигателей.

В последние годы электродвигатели с электромагнитным возбуждением постепенно вытесняются электродвигателями с возбуждением от постоянных магнитов (рис. 1). Применение постоянных магнитов существенно упрощает конструкцию электродвигателя, позволяя отказаться от обмотки возбуждения и всех неприятностей, связанных с ее отказами.

Рис. 1. Электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов:
1-крышка; 2-щеткодержатель; 3-щетка; 4-коллектор; 5-корпус; 6-постоянный магнит; 7-якорь с обмотками; 8-подшипник; 9-винт крепления крышки

В автомобильных электродвигателях с возбуждением от постоянных магнитов используются магниты из гексаферрита бария изотропные и анизотропные. Чаще всего магниты прикрепляются к корпусу электродвигателя винтами, пластинчатыми стальными пружинами или приклеиваются, в некоторых конструкциях (электродвигатели насосов омывателей ветрового стекла).
В двухскоростных электродвигателях между двумя основными щетками устанавливается третья.

Частота вращения электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов зависит от числа рабочих проводников обмотки якоря. При подаче напряжения на третью щетку число таких проводников уменьшается, и частота вращения якоря растет.

***

Неисправности электродвигателей

Основными причинами неисправности электродвигателя являются:

Замыкание пластин коллектора пылью, образующейся в результате истирания щеток. При этом якорь вращается с малой частотой или вообще перестает вращаться.

Заедание вала якоря в подшипниках и, в частности, заедание крыльчатки насоса фароомывателя. При этом уменьшается частота вращения якоря, а сила тока в цепи электродвигателя возрастает до значения, вызывающего срабатывание плавкого или термобиметаллического предохранителей.

Разрыв в электрической цепи электродвигателя вызывает его выключение. При обрыве цепи катушки возбуждения электродвигатель работать не будет. В случае обрыва одной катушки якорь электродвигателя будет вращаться только в одну сторону.
Проверяют катушки возбуждения на обрыв контрольной лампой при питании от аккумуляторной батареи или сети переменного тока.

Межвитковое замыкание в катушках определяется измерением сопротивления.

При замыкании обмотки якоря на сердечник якорь вращаться не будет. При обрыве обмотки якоря резко снижается его частота вращения, или он будет вращаться неравномерно. Обрыв и межвитковое замыкание в секциях обмотки якоря определяют с помощью вольтметра при питании обмотки постоянным током от аккумуляторной батареи или на стенде типа Э202.

***

Техническое обслуживание электродвигателей

Электродвигатели, используемые в конструкциях электроприводов современных автомобилей, являются надежными устройствами, и не требуют трудоемкого обслуживания и ухода. Тем не менее, определенные операции по техническому уходу и контролю помогут избежать отказов электродвигателей и продлить их ресурсный срок службы, что немаловажно с учетом относительно высокой стоимости этих устройств.

Ежедневно перед выездом проверяют действие стеклоочистителей, приборов вентиляции и другие устройства с электродвигателями. В случае обнаружения каких-либо неисправностей или отклонений от нормы в работе привода необходимо выяснить причину и устранить ее, поскольку увеличение нагрузки на электродвигатель может привести к его перегреву и поломке.
Один раз в год при сезонном обслуживании электродвигатели снимают, разбирают и проверяют состояние обмоток, коллектора, щеток и подшипников.

Состояние изоляции обмоток и щеткодержателей проверяют с помощью лампы напряжением 220 В аналогично проверке стартера.

Фетровые шайбы подшипников пропитывают турбинным маслом. Проверяют исправность обмотки якоря и обмотки возбуждения.

Исправность электродвигателя проверяют подключением его в цепь к аккумуляторной батарее через последовательно включенный реостат. Затем измеряют силу тока, потребляемую электродвигателем, и частоту вращения якоря и сравнивают показатели с техническими условиями данного электродвигателя.

***

Системы электрооборудования автомобилей

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Электродвигатель

Электродвигатели используются в качестве силовых установок «экологичных» автомобилей: электромобилей, гибридов и автомобилей, работающих на топливных элементах.Однако даже в самом простом бензиновом семейном седане можно найти десятки маломощных электромоторов разного назначения.

История применения электромоторов в конструкции автомобиля

Общее представление об электрическом транспорте появилось после того, как  в 1831 году М. Фарадеем был открыт закон электромагнитной индукции. Первый двигатель, принцип работы которого основывался на данном законе, был разработан в 1834 году Борисом Якоби – русским физиком и изобретателем.

Глава шайки гангстеров из американского сериала «Lost» считал, что Toyota Prius — прекрасный автомобиль для грабителей, так как позволяет подъезжать к намеченной точке бесшумно

Первые автомобили с электродвигателями в качестве силовой установки появились в 1880-х годах. Популярность электромобилей на рубеже 19 и 20-го веков объясняется просто — по всем характеристикам двигатели внутреннего сгорания тех лет уступали электромоторам. В дальнейшем, с увеличением мощности бензиновых и дизельных ДВС об электродвигателях надолго забыли. Новая волна интереса к электромоторам относится к эпохе Великого нефтяного кризиса 70-х годов двадцатого века, однако ни один из представленных в то время образцов так и не дошел до массового серийного производства.

Настоящим ренессансом для гибридов и электромобилей стало первое десятилетие 21-го века. С одной стороны, благодаря развитию электроники и компьютерных технологий появилась возможность контролировать и экономить заряд батарей, с другой, цены на нефтяное топливо постепенно подтолкнули потребителей к поискам альтернативных источников энергии.

Виды электродвигателей

Чаще всего в бытовых приборах и в конструкции автомобиля встречаются так называемые магнитоэлектрические двигатели, которые подразделяются по типу потребляемой энергии две группы — постоянного и переменного тока.

Администрация Американского национального общества слепых потребовала от правительства США издать закон, обязывающий владельцев электромобилей использовать гаджет, имитирующий звук бензинового мотора

Есть и универсальные двигатели, которые могут работать как от постоянного, так и от переменного напряжения. Существует и еще одна важная категория классификации двигателей: конструкция щёточно-коллекторного узла. В зависимости от его наличия или отсутствия двигатели делят на коллекторные и бесколлекторные. В автомобиле в основном применяются коллекторные двигатели (один из них вращается в обратную сторону и выполняет роль генератора), но, в некоторых случаях могут быть установлены электромоторы других типов. Чаще всего в бытовых приборах и в конструкции автомобиля встречаются так называемые магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока 

Двигатели переменного тока бывают синхронными и асинхронными и подразделяются на группы по количеству обмоток: однофазные, двухфазные и трехфазные. Чаще всего в бытовых целях используются асинхронные электродвигатели переменного тока. Также в современных автомобилях все чаще можно столкнуться с применением так называемых шаговых двигателей. Вал этих электромоторов при работе не должен непрерывно вращаться. Более того, возможен поворот на заданный угол. Это свойство шаговых двигателей оказалось очень востребованным при конструировании различных дополнительных приспособлений, которых в современных автомобилях становится все больше. К примеру, шаговым двигателем приводятся в движение заслонки климат-контроля. Их применение удобно с точки зрения сохранения звукового комфорта в салоне: шаговый электродвигатель включается лишь на короткое время и не вращается постоянно.

Тяговый электродвигатель

Тяговые электродвигатели, которые применяют в электромобилях, плавсредствах, трамваях и поездах метро, конструктивно не отличаются от других электромоторов. Более того, в качестве тягового электродвигателя могут быть применены моторы разных типов. Дело в особых требованиях, которые предъявляются к электромотору, призванному заменить двигатель внутреннего сгорания. Главные характеристики тягового электродвигателя — крутящий момент и частота вращения. Помимо этих свойств тяговый электродвигатель оценивается по ряду специфических свойств: по так называемой перегрузочной способности, которая необходима для высокого пускового ускорения; по низкому уровню выделяемого при работе тепла и так далее.

Штат Калифорния — «страна электромобилей». Там действуют самые жесткие нормы по количеству вредных выбросов в мире

Изначально в конструкции электромобилей использовался один тяговый электродвигателя с редуктором, соединенный с механизмом трансмиссии, но в современных конструкциях все чаще применяется принцип «мотор-колесо» (Active Wheel). Этот агрегат устанавливается к примеру, в спорткар Volage. Суть концепции заключается в раздельном приводе каждого колеса индивидуальным электромотором под руководством общей управляющей компьютерной программы. Преимущество ее заключается в возможности избавиться от сложной трансмиссии, в которой, как известно, теряется часть энергии силовой установки. Помимо трансмиссии система «мотор-колесо» позволяет ликвидировать отдельные механизмы ABS, ESP и даже гидравлическую тормозную систему, так как электромоторы берут их функции на себя.

Преимущества и недостатки электродвигателей

Электродвигатели отличаются компактностью и небольшой массой. Среди преимуществ также следует выделить простоту эксплуатации, отсутствие вредных выбросов при работе, долговечность, низкий уровень шума. Определенный недостаток можно усмотреть лишь в повышение нагрузки на бортовую сеть автомобиля при увеличении количества электродвигателей.

Выявление и устранение неполадок

Зачастую работе электропривода мешают обстоятельства, напрямую с конструкцией электромотора не связанные. Например, если люк с электроприводом не закрывается, следует начать поиск причины с визуального осмотра направляющих, которые могут быть загрязнены, и лишь потом делать вывод о выходе из строя электромотора.

В 2015 году компания Mitsubishi намерена поставлять в Россию 7 моделей электромобилей

Причиной поломки электродвигателя может стать короткое замыкание. Работоспособность электродвигателя можно проверить, подключив его напрямую к аккумулятору при помощи двух проводов. Если после соединения проводов электродвигатель заработал, причина отсутствия контакта в нарушении штатной проводки.

Что будет, если перелить моторное масло в двигатель автомобиля

Объем масла в двигателе должен находиться в определенных пределах. Установлен диапазон, а не точное значение. Это связано с изменением объема масла при разогреве и охлаждении, со способностью жидкости оставаться в трубках и застойных зонах внутри мотора. Нельзя допускать уменьшения уровня смазочного материала ниже допустимой границы. Но вред причиняет и перелив. Если отметка на щупе закрывает уровень MAX, специалисты рекомендуют удалить излишки жидкости из системы. Рассмотрим, что будет, если перелить масло в двигатель.

При каких обстоятельствах можно перелить масло

Ошибиться могут и любитель, и профессионал. После технического обслуживания машины водители часто отмечают повышенный уровень масла.

Основные причины перелива:

• во время обслуживания в картере осталась старая смазка. Такое случается, если двигатель недостаточно прогрет. Отработавшее густое масло остается в картере. Специалисты сервис-центра должны удалять смазку вакуумным насосом, но иногда эту операцию пропускают. Новую порцию масла доливают в полном объеме, рекомендованном производителем. В результате образуется избыток;
• водитель сознательно добавил масло больше нормы. Существует мнение, что мотору вредит только масляное голодание, а избыток не доставит проблем. Этот стереотип остался еще с прошлого века, когда двигатели характеризовались высокими потерями смазки на угар. В мотор заливали избыток масла, и через некоторое время уровень жидкости приходил в норму. С современными двигателями такая практика неприменима;

в масло попали антифриз или топливо. Чтобы исключить серьезные поломки, потребуется диагностика двигателя. Также можно внимательно изучить свойства масла: его цвет, запах, консистенцию. Разбавление будет визуально заметным.

Немного теории

В современных автомобильных двигателях реализована принудительная система смазки. Масло циркулирует в моторе за счет работы насоса. Объем жидкости рассчитывается для каждой модели двигателя еще на этапе проектирования. Имеют значение вместимость рабочей камеры, тип и количество подшипников, длина трубок, другие факторы. Рассчитывают также давление и скорость движения смазывающего материала для оптимального теплообмена, очистки поверхностей.

При заглушенном двигателе масло находится в поддоне, расположенном под коленвалом. Контейнер вмещает полный объем смазочного материала. Глубина поддона не позволяет коленвалу касаться поверхности масла. Приемное устройство насоса погружено в жидкость таким образом, чтобы производить забор без риска попадания воздуха в систему. Уровень масла в поддоне всегда поддерживается на минимально допустимом уровне, и маслоприемник остается закрытым.

Когда смазочный материал переливают больше положенного объема, возрастает тепловая нагрузка на контейнер. Нагретое масло в избыточном количестве поступает в поддон. Чем дольше работает мотор, тем выше нагрузка на картер. По мере нагрева увеличивается объем масла, и зазор между его поверхностью и коленвалом уменьшается. Когда смазочный материал попадает на вращающуюся деталь, возникает паразитарная нагрузка на двигатель – это ситуация, когда мотор теряет мощность. Чтобы удерживать скорость движения, водитель постоянно нажимает педаль газа. Значительно возрастает расход топлива.

Повышенные нагрузки испытывает и масляный фильтр. Быстрое загрязнение приведет к сокращению межсервисного интервала. За обслуживание машины придется платить чаще.

При замене масла внимательно следите за его уровнем. Соблюдение регламента ТО поможет избежать ошибок.

Общие последствия перелива масла

Допустим, что ситуация уже свершилась – отметка на щупе значительно выше уровня MAX. Чем грозит перелив масла в двигатель? Многое зависит от объема лишней жидкости. Некоторые моторы допускают небольшой перелив и стабильно работают в таких условиях. Чем больше лишнего масла, тем выше риск негативных последствий.

В первую очередь опасно изменение давления в системе. При нагревании масло дополнительно расширяется, деформируя внутренние детали двигателя. Больше всего страдают резиновые уплотнители и другие элементы из мягких материалов. Первые последствия перелива можно обнаружить уже через несколько дней после интенсивной езды – появляются протечки. Уровень масла снижается. Водителю придется заменить сальники и снова залить смазочный материал для нормальной эксплуатации авто.

Чем еще опасен перелив масла в двигатель?

• Затрудняется холодный пуск мотора. Густое масло заполняет трубки, не позволяет валу провернуться.
• Повышается скорость образования нагаров. В цилиндре формируются отложения, кокс.
• Сокращается ресурс работы масляного насоса. Узел эксплуатируется на предельных нагрузках.
• Масло захватывается коленвалом и вспенивается. Снижается смазывающая способность материала, нарушается работа гидрокомпенсаторов.
• Загрязняется катализатор. Излишки масла забрасывает в выпускную систему, образуется дым, выхлопные газы становятся более токсичными.
• Перестает работать система зажигания. Свечи быстро замасливаются и требуют замены.

Что можно предпринять

Что делать, если случайно перелили масло в двигатель? Реагировать нужно сразу, особенно если мотор с пробегом. В двигателях с большим износом сальники выдавливаются быстро.

Если двигатель новый, последствия будут не такими катастрофическими, но при первой возможности необходимо привести уровень моторного масла в норму.

Как слить смазочный материал?

• Стравить излишки жидкости через пробку на поддоне. Для этого немного приоткрывают горловину, сцеживают масло и проверяют его уровень щупом. Для удобства лучше использовать подъемник, яму или эстакаду. Заранее подготовьте емкость для лишнего масла. Если нет возможности поднять машину, придется запастись терпением и несколько раз залезать под днище.
• Откачать лишнее масло через заливную горловину. Для этого используют специальный сервисный или медицинский шприц с закрепленной на конце трубкой. Шланг погружают в масло и откачивают необходимое количество. Можно отсосать жидкость, как это обычно делают с бензином. Уровень масла контролируют щупом.
• Обратиться в автосервис. Мастер закрепит машину на подъемнике и за несколько минут выровняет уровень масла. Услуга недорогая, дополнительно сэкономит силы и время автовладельца.

Следите за уровнем масла в двигателе и не забывайте про ТО.

как электрокары на нем работают

Тяговый электродвигатель для электромобиля Tesla Model S

Неотвратимым будущим автомобилестроения, хотим мы того или нет, являются электрические автомобили. Производители авто во всем мире вкладывают огромные средства в их разработку, желая снизить концентрацию вредных веществ выбрасываемых автомобилями традиционными, сделать поездки безопасными и комфортными, а также экономичными. Работа по их созданию проводится в двух направлениях – создание   новых моделей и  реконструкция серийных, которая более предпочтительна, поскольку  менее затратная. Электромобили, по сравнению с традиционными, более надежны, поскольку более просты по конструкции, т.е. отличаются минимумом движущихся частей.

Крупнейшими рынками электрических автомобилей являются сегодня:  США и Норвегия, Япония и Германия, Китай и Франция, Великобритания и др. Наша страна пока от производства и использования новых средств передвижения находится в стороне, исключая энтузиастов, разработавших Lada Ellada. Но, это случай пока единичный, поэтому он не в счет, тем более, что собрано авто на импортных комплектующих.

Понятие «электрический автомобиль» означает средство передвижения, приводимое в движение несколькими (или одним) электродвигателями. Теоретически питание мотора может быть от аккумулятора, топливных элементов или солнечных батарей. Тем не менее, большее распространение получил вариант первый.  Батарея, питающая двигатель требует зарядки, осуществлять которую можно при помощи внешних источников, рекуперации или генератора, установленного на борту автомобиля.  Электродвигатель, являющийся основным элементом электромобиля, питается, как правило, от литий — ионной батареи. Он же, в режиме рекуперации, играет роль генератора, заряжающего батарею.

Назначение тягового электродвигателя

Электродвигатель тяговый (ТЭД) предназначен для приведения в движение транспортного средства, т.е. он преобразует в механическую, энергию электрическую. Их классифицируют по способу питания, роду тока, конструктивному исполнению, типу привода колесных пар. В большинстве экологичных машин: гибридных авто, серийных электромобилях, авто на топливных элементах, которые в наши дни приобретают завидную популярность, они являются основной движущей силой.

В качестве двигателя используют в них моторы тяговые постоянного тока, которые работают в  двух режимах – двигательном и генераторном.

Видео: Как устроен двигатель электромобиля Tesla Model S

Принцип работы

Принцип работы электромобиля Golf blue-e-motion с тяговым электродвигателем

В основе их работы лежит принцип электромагнитной индукции, т.е. возникновение в замкнутом контуре электродвижущей силы при изменении магнитного потока. От традиционной машины электромеханической ТЭД отличается  большей мощностью, более компактными размерами, а кроме этого, у него более высокий КПД.

По способу питания моторы делятся на двигатели постоянного и переменного тока. По числу фаз – на:

• однофазные (с одной обмоткой, подключаемой к сети однофазной переменного тока),
• двухфазные (две обмотки, расположенные под углом девяносто градусов),
• трехфазные (три обмотки с магнитными полями через 120 градусов).

По исполнению конструктивному двигатели могут быть: коллекторными, преимущественно работающие на постоянном токе (универсальные современные  могут также работать и на токе переменном), бесколлекторными, синхронными, асинхронными. Наконец, по способу возбуждения они делятся на: двигатели с последовательным, параллельным, последовательно-параллельным возбуждением и от постоянных магнитов.

Основные характеристики тягового электродвигателя электрического автомобиля

В современных авто электродвигатель может быть от переменного или постоянного тока. Основной его задачей является передача на движитель авто крутящего момента. Основными характеристиками ТЭД помимо максимального крутящего момента и мощности, являются: частота вращения, ток и напряжение.

В автомобилях чаще используют коллекторные двигатели (один из них благодаря способности вращаться в обратную сторону, может работать как генератор). Но, в отдельных моделях устанавливают электрические моторы и других типов – магнитоэлектрические моторы, подразделяющиеся на двигатели переменного и постоянного тока. Тяговые двигатели электрические, установленные в электромобилях, от других электромоторов не отличаются по конструкции.

Мотор-колесо

Если вначале использовали один тяговый электродвигатель для электромобиля, редуктор которого соединен с трансмиссией, то  сегодня все чаще обращаются к мотор-колесу. Суть концепции состоит в том, что компьютерная программа управляет при помощи  отдельных моторов каждым из колес.

Главным преимуществом является  отсутствие трансмиссии, из-за которой силовая установка теряет значительную часть энергии. Помимо этого удается ликвидировать тормозную гидравлическую систему, функцию которой берут на себя электромоторы, а также отдельные механизмы ESP и ABS.

Все, что нужно знать о двигателе электромобиля

Мощность электродвигателя: как это работает?

Как работает мотор электромобиля? В электромобиле, когда водитель нажимает на педаль акселератора, аккумулятор в автомобиле подает электричество на статор, заставляя ротор вращаться, а затем обеспечивает механическую энергию для поворота шестерен автомобиля. Когда шестерни вращаются, вращаются и колеса. Все это происходит в мгновение ока и без сжигания ископаемого топлива!

Какой тип двигателя используется в электромобилях?

Какие типы двигателей электромобилей и как они работают?

Электромоторы для автомобилей: переменного или постоянного тока?

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) — это два разных типа электрического потока .Как следует из их названий, постоянный ток — это когда электрический заряд течет только в одном направлении, а переменный ток периодически меняет направление.

Двигатели, приводимые в действие постоянным током, можно найти в электромобиле, но только в виде небольших мини-двигателей, используемых, например, для дворников и электрических стеклоподъемников, но не для привода самого транспортного средства. Для тяги электромобиля используется электродвигатель переменного тока.

Типы электродвигателей: асинхронные vs.синхронный

Существует два типа электродвигателей переменного тока, используемых для создания тяги электромобиля: асинхронные (также известные как индукционные) и синхронные.

В асинхронном или асинхронном двигателе ротор вращается, постоянно пытаясь «догнать» вращающееся магнитное поле, создаваемое статором. Этот тип двигателя электромобиля известен своей высокой выходной мощностью и является обычным двигателем в транспортных средствах.

В синхронном двигателе, с другой стороны, ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле.Это обеспечивает высокий крутящий момент на низкой скорости, что делает его идеальным для езды по городу. Еще одно преимущество — габариты: двигатель синхронного электромобиля может быть компактным и иметь небольшой вес.

Как приводится в действие электродвигатель?

Прежде чем ваш асинхронный или синхронный электродвигатель электромобиля сможет вращаться, необходимое ему электричество должно пройти несколько этапов, прежде чем оно достигнет своего конечного пункта назначения в качестве тяги.

Где еще в электромобиле встречаются переменный и постоянный ток?

Не путайте электромотор переменного тока с типами электромобилей; которые могут использовать переменный или постоянный ток в зависимости от того, подключаетесь ли вы напрямую к сети или используете определенный тип зарядной станции.В то время как двигатель вашего электромобиля использует переменный ток, аккумулятор должен получать электричество от постоянного тока. Поэтому требуется переход от альтернативного к постоянному току на борту или вне транспортного средства.

Питание от сети всегда переменного тока. Затем он проходит через бортовое зарядное устройство вашего электромобиля (представьте его как преобразователь переменного тока в постоянный), которое затем отправляет энергию на аккумулятор. Но станции быстрой зарядки, которые вы можете найти на шоссе, стоянках и на городских улицах, сами выполняют процесс преобразования переменного тока в постоянный ток , то есть энергия для аккумулятора поступает прямо в автомобиль в виде постоянного тока.Они быстрее, чем розетки переменного тока, но занимают гораздо больше места.

Как автомобиль затем превращает постоянный ток в переменный для двигателя? Использование инвертора, устройства в трансмиссии…

Трансмиссия внутри электромобиля

В электромобиле электродвигатель является лишь частью более крупного блока, называемого трансмиссией. Здесь мы также находим силовой электронный контроллер (PEC) , отвечающий за электронику, которая управляет питанием двигателя и зарядкой аккумулятора, и редукторный двигатель, который регулирует крутящий момент (усилие поворота) и скорость вращения.