Renault Clio

Ηλεκτροκινητήρας: Πώς λειτουργεί η «καρδιά» της νέας εποχής της αυτοκίνησης;

EV motor

Η μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση δεν αλλάζει μόνο τον τρόπο που γεμίζουμε το «ρεζερβουάρ», αλλά επαναπροσδιορίζει πλήρως τη μηχανολογία κάτω από το αμάξωμα: ξεχάστε τα έμβολα, τις βαλβίδες και τους στροφαλοφόρους.

Στον κόσμο των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, το παιχνίδι δεν παίζεται στο μίγμα του καυσίμου με τον αέρα στους κυλίνδρους αλλά στα μαγνητικά πεδία και στα πηνία. Και, φυσικά, στην ακαριαία «έκρηξη» ροπής.

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Κάθε ηλεκτροκινητήρας, ανεξάρτητα από τον τύπο του, αποτελείται από δύο κύρια τμήματα: τον στάτορα και τον ρότορα.

Ο στάτορας είναι το σταθερό εξωτερικό περίβλημα, το οποίο είναι στερεωμένο στο σασί (όπως το μπλοκ ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης). Περιέχει περιελίξεις χαλκού που, όταν διαρρέονται από ρεύμα, δημιουργούν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο (RMF).

Ο ρότορας είναι το μοναδικό κινούμενο μέρος. Είναι ο «στροφαλοφόρος» του ηλεκτρικού μοτέρ, ο οποίος περιστρέφεται υπό την επήρεια του μαγνητικού πεδίου και στέλνει τη ροπή στο σύστημα μετάδοσης και τους τροχούς.

Επειδή οι μπαταρίες αποθηκεύουν ενέργεια σε μορφή συνεχούς ρεύματος (DC), αλλά οι κινητήρες των EV λειτουργούν συνήθως με εναλλασσόμενο ρεύμα (AC), χρειάζεται ένας «μεταφραστής». Αυτός είναι ο μετατροπές (Inverter).

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Ο μετατροπέας όχι μόνο αλλάζει το ρεύμα από DC σε AC, αλλά ελέγχει τη συχνότητα και την ισχύ του, ρυθμίζοντας έτσι την ταχύτητα και την επιτάχυνση ανάλογα με το πόσο βαθιά πατάει ο οδηγός το γκάζι.

Υπάρχουν τρεις τύποι ηλεκτροκινητήρων. Οι Επαγωγικοί Κινητήρες (Induction Motors - Ασύγχρονοι), όπου ο ρότορας δεν έχει δικούς του μαγνήτες. Το μαγνητικό πεδίο του στάτορα «επάγει» ρεύμα στον ρότορα, δημιουργώντας ένα δικό του ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ονομάζονται ασύγχρονοι γιατί ο ρότορας προσπαθεί πάντα να «φτάσει» την ταχύτητα του μαγνητικού πεδίου του στάτορα χωρίς ποτέ να την ταυτίζει. Είναι ανθεκτικοί και ιδανικοί για υψηλές επιδόσεις.

Έπειτα υπάρχουν οι κινητήρες Μόνιμου Μαγνήτη (Permanent Magnet Motors - Σύγχρονοι): Εδώ ο ρότορας διαθέτει ισχυρούς ενσωματωμένους μαγνήτες. Περιστρέφεται σε απόλυτο συγχρονισμό με το μαγνητικό πεδίο του στάτορα. Είναι οι πιο αποδοτικοί κινητήρες, ειδικά σε χαμηλές ταχύτητες και αστική χρήση, γι' αυτό και αποτελούν την πιο δημοφιλή επιλογή για τα σύγχρονα EV.

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Τρίτον, υπάρχουν και οι Σύγχρονοι Κινητήρες με Διέγερση Ρεύματος (Current-Excited Motors): Μια τεχνολογία που επανέφερε η BMW (στις i4, iX). Αντί για μόνιμους μαγνήτες (που απαιτούν σπάνιες γαίες), ο ρότορας έχει χάλκινα πηνία που τροφοδοτούνται με ρεύμα για να δημιουργήσουν μαγνητικό πεδίο. Συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των μόνιμων μαγνητών χωρίς την περιβαλλοντική επιβάρυνση της εξόρυξης σπάνιων μετάλλων.

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Σε αντίθεση με τους βενζινοκινητήρες που πρέπει να «ανεβάσουν» στροφές για να αποδώσουν, ο ηλεκτροκινητήρας προσφέρει τη μέγιστη ροπή του από το 0. Αυτό μεταφράζεται στην ακαριαία ώθηση που νιώθει ο οδηγός μόλις ακουμπήσει το πεντάλ, κάνοντας τα EV ασυναγώνιστα στις ρεπρίζ και τις εκκινήσεις.

Βεβαίως, μια από τις κύριες ιδιαιτερότητες των ηλεκτροκινητήρων είναι και η Αναγεννητική Πέδηση (Regenerative Braking), όπου ο κινητήρας λειτουργία ως γεννήτρια. Όταν σηκώνετε το πόδι από το γκάζι, η διαδικασία αντιστρέφεται: οι τροχοί γυρίζουν τον ρότορα, ο οποίος πλέον λειτουργεί ως γεννήτρια, στέλνοντας ενέργεια πίσω στην μπαταρία. Είναι το λεγόμενο «φρενάρισμα μέσω ανάκτησης», που αυξάνει την αυτονομία και μειώνει τη φθορά στα παραδοσιακά φρένα.

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ