解析发动机和电动机的关键不同之处

汽车已经存在了一个多世纪,尽管它们融入我们的日常生活方式并没有花费那么长的时间。很快,它们就成为了通勤上班、休闲旅行甚至只是拜访朋友和家人的必需品。当然,一些其他你今天实际上可以使用的不寻常的交通方式也随之出现,但就目前而言,汽车仍处于领先地位——尤其是因为该行业发生了如此多的创新,这种情况在可预见的未来可能还会继续。

要说现代汽车由大量的运动部件组成,这种说法实在是太保守了。从车内有助于提升舒适度的电子设备,到众多协同运作以保持车辆行驶的内部组件,对于刚接触汽车领域的人来说,有很多东西得好好琢磨。汽车中两个最重要的元素应该是发动机和电动机。尽管它们经常被用作可互换的术语来表示同一件事,但事实并非如此。

发动机和电动机在不止一个方面有着令人难以置信的差异。以下是将它们区分开来的关键因素。

内燃机的历史可追溯至 19 世纪,在其发展历程中,有好几位发明家为其创造贡献了力量。

在现代,它是交通运输的重要组成部分,道路上的大多数车辆,还有飞机、火车、船只等等,都依靠它运行。

多年来,不同的发动机布局已得以实现,包括直列式、V 型、直列式和平置式,它们从汽油或柴油中获取动力。2024 款新福特小牛,依靠内燃机运行,而且是相对省油的那种。

考虑到所有这些,内燃机实际上是如何工作的?它们主要由气缸、活塞和气门组成,顾名思义,所有这些部件共同作用产生燃烧,从而使汽车移动。气缸吸入空气和燃料,两者混合,然后被活塞压缩。火花塞点燃混合物并引起受控的爆炸,这会推动曲轴,为变速器提供动力,进而驱动车轮。在整个过程中,气门会在特定时间打开和关闭,以允许空气进入以及废气排出。

令人惊讶的是,电动汽车的历史可追溯至 19 世纪,不过,显然它们不像内燃机汽车那样流行。然而,近年来情况开始发生变化,因为更多的汽车制造商,比如极星(Polestar)推出的 2024 单电机极星 2,已经全力拥抱非化石燃料替代品。因此,已经发明了几种不同的电机,如直流串励电机、三相交流感应电机和永磁同步电机等。

考虑到它们与发动机使用的能源不同,电机的运行方式也不同。一般来说,电动汽车电机由两组磁铁构成,一组安装在轴上,另一组安装在轴的外壳上。其中至少一组需要是电磁铁。电磁铁极性的持续反转会产生排斥力,使轴转动,将施加的电能转化为扭矩,从而使汽车的车轮转动。当电池充满电时,电机的这种运作能让一辆典型的电动汽车在电量耗尽前行驶 110 至 300 英里——请注意,零排放。

总的来讲,发动机和电动机具有相同的功能,仅需简单地踩一下踏板就能推动汽车。与此同时,它们是截然不同的部件,执行其主要任务的方式也大不相同。