内燃机车辆在内燃机(ICE)内点火和燃烧燃料。电动汽车(ev)由可充电电池提供电力。这些都是众所周知的重要区别,但你是否知道ICE车辆和电动汽车也有许多共同的组件?例如,它们都有齿轮和电机,使用传动液和冷却剂,并有制动和安全系统。ICE和电动汽车的设计者也在增加可能引起电磁干扰(EMI)的电子内容。

ICE车辆和一切的电气化

对于重型设备和运输行业的工程师来说,所有东西的电气化都可能带来新旧挑战。例如,柴油动力设备的设计者们一直想要减少进入机舱的发动机噪音。电动汽车使用电池,因此可以消除发动机噪音,但电动汽车仍然需要隔音因为现在道路噪音似乎更加明显。不管汽车的动力装置是什么,由于车门或车窗封条有问题而产生的嗡嗡声、吱吱声和嘎嘎声(BSR)等问题也是不受欢迎的。

Elasto Proxy了解车辆设计师所面临的挑战,并为重型设备和运输行业的原始设备制造商(OEMs)提供定制解决方案。我们还与电动汽车公司合作,需要工业橡胶产品的应用范围从电动汽车电池箱去充电站。ICE车辆和电动汽车之间的主要区别在于运动动力的来源,但还有很多需要考虑的问题。下表和下面的部分提供了一个比较。

表1:ICE车辆vs.电动汽车

内燃机汽车

电动汽车(EV)

高比能燃料

电池指定能量低

排放温室气体

无废气排放

行驶600km / fill

行驶里程<250公里/次

加注时间短(<5分钟)

充电时间长(0.5 ~ 8小时)

油箱占的空间相对较小

电池占用空间大

燃料重量低

电池很重

更高的维护成本

更低的维护成本

制动能量未被回收

可回收制动能量

运行成本:高

运行成本低

能源效率:30%

电机效率:80%

需要复杂的齿轮系统

只需要一个齿轮

嘈杂的操作

安静的操作

充足的再注设施

缺乏充电基础设施

需要加快速度以提供最大扭矩

产生最大扭矩

只使用碳氢化合物

使用多种来源的电

电机和电磁干扰屏蔽

ICE车辆和电动汽车都使用电动机,这是一种为车辆本身或其他系统提供动力的装置。EV电机比ICE电机大,但这两种电机都有两个部分:转动的转子和不转动的定子。在内燃机车辆中,定子通过电刷和换向器接触转子。电池中的化学反应产生直流电(DC),产生磁场并使转子旋转。这种旋转传递给发动机,直到第一次点火。一旦发动机启动,旋转就转化为运动。

在电动汽车中,定子不接触转子。电池中的化学反应会产生直流电,但这种直流电会转换成交流电。反过来,交流电产生磁场,使转子旋转,并将这种旋转转化为运动。在内燃机和电动汽车中,转子和定子之间都有电磁场。ICE车辆产生这些电场的时间很短,但电动汽车产生的电场强度更强,持续时间更长。因此,电动汽车设计者需要EMI衬垫来密封和绝缘敏感电子产品的外壳和外壳。

电动汽车电池垫片

化学能与能量密度

ICE车辆和电动汽车都将化学能转化为运动。对于内燃机来说,这种化学能来自像汽油或柴油这样的燃料。电动汽车的化学能来自可充电电池。由于汽油和柴油相对较轻,但产生大量的电力,它们有较高的能量密度。相比之下,电动汽车电池很重(500公斤),能量输出低。因此,电动汽车电源的能量密度相对较低——这是重型卡车、火车或公共汽车需要大量能量才能运送货物的潜在问题。

电动汽车使用的能源密度较低,但电动汽车也使用重量较轻的部件。例如,在许多柴油动力的重型卡车上,门封条是由三元乙丙橡胶,一种经济和耐候性弹性体。热塑性硫化橡胶(tvs)弹性体重量明显低于热固性epdm,在电动汽车中得到了应用。高性能tpv具有高耐热性和优异的耐油性,也用于发动机罩下的ICE应用。

效率,扭矩和重量

ICE车辆和电动汽车在效率方面也存在差异。ICE车辆将活塞的往复运动或上下运动转换为旋转运动。这种转换导致效率的重大损失,并产生显著的摩擦和振动。电动汽车不需要将往复运动转换为旋转运动,因为电动汽车的电机已经在旋转。这使得效率提高了50%(内燃机30%,电动汽车80%),而摩擦和振动却非常小。也有差异转矩,是使物体沿轴旋转的力的量度。

内燃机车辆有多个档位,包括低速和高速,以满足每分钟转数(RPM)的扭矩要求。转速由油门控制,最佳转矩的RPM范围在2000 - 8000之间。相比之下,电动汽车只有一个档位,支持更大的转速范围。转速由交流电流的频率控制,最佳转矩范围在0到20,000 RPM之间。但是,由于电池很重,普通电动汽车(610公斤)的重量超过了内燃机汽车(240 ~ 480公斤)。

电动汽车零件1

环境密封和保温

ICE和电动汽车都需要工业橡胶,可以提供很强的环境阻力。雨水、雪、污垢、铁锈、路盐和其他来自车辆外部的污染物需要密封,汽车液体需要密封并保持清洁。与ICE车辆相比,电动汽车储存的液体更少。当然,电动汽车没有油箱,但也需要更少的传动液。然而,在密封设计过程中,重要的是要考虑电动汽车是否会暴露在不同类型的化学物质中。

最后,汽车设计者需要记住,电动汽车电池组在充电时必须保持凉爽。如果电池组中的一个电池过热,潜在的热失控可能会点燃电池组中的其他电池。这些电池组对刺穿也很敏感,一旦刺穿,就会泄漏电解质。被刺穿的电池在充电时也可能过热。高温也是5G电子产品的一个问题,5G电子产品的密度更高,预计将进一步给交通行业带来革命。

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