המנוע המיוחד שמותקן ברכבים חשמליים, משלב שתי תכונות מפתיעות: הוא גם פשוט יותר ממנועי רכבים רגילים וגם עדיף עליהם מבחינות רבות! כיצד עובד מנוע חשמלי לרכב? מהם היתרונות המעניינים שהוא יספק לכם? ובאילו אופנים הוא שונה ממנועי בנזין ודיזל? הנה כל התשובות עבורכם ועוד:
מנוע חשמלי לרכב – איך זה עובד?
בכדי להבין את אופן פעולת המנוע החשמלי לרכב, כדאי קודם כל לשכוח את אופן פעולת הרכבים ה"רגילים" מבוססי הדלק (בנזין או סולר) ובעלי "מנוע בעירה פנימית". אל תשוו אותו ישירות אליהם, מאחר שבמנוע חשמלי הרעיון שונה מאוד – ללא דלק, מצתים, צילינדרים נעים וכדומה. אז בואו נשים את סוג המנוע הידוע הזה לרגע בצד ונתחיל להסביר “מאפס” (וכך תראו כמה שזה פשוט):
במנוע חשמלי לרכב, החשמל מסוללת הרכב יוצר שדה מגנטי, אשר מסובב ציר, שאליו מחוברים הגלגלים. זה הכל!
גישה זו זהה לאופן שבו עובדים מכשירי חשמל מוכרים כגון מאוורר חשמלי. זהו כמובן תיאור בסיסי מאוד ובפועל, יש במנועי רכבים חשמליים רכיבים משלימים שונים. למשל ממיר מתח, שמשנה את הזרם הישר מהסוללה לזרם החילופין שדרוש למנוע. כאשר הוא מיושם ברכבים, סוג המנועים הזה מכונה Electric traction motor.
יתרונות המנוע החשמלי לרכב
מנוע חשמלי לרכב מצטיין ב
- האצה מהירה – רכב עם מנוע חשמלי מגיב ללחיצת הדוושה במהירות, באופן טוב יותר מאשר מנוע רגיל מאפשר.
- חסכון באנרגיה – המנוע החשמלי מנצל את האנרגיה שהוא מקבל (מהסוללה) באופן יעיל במיוחד.
- נסיעה שקטה – מנוע חשמלי לרכב הוא מנוע שקט מאוד.
- יציבות של הרכב – המנוע לא יוצר רעידות שמרעידות את מבנה הרכב כולו, כמו שיש לעתים קרובות ברכב רגיל.
- לא מזהם – המנוע לא פולט תוצרים מזהמים של שרפת דלק.
- טכנולוגיה בשלה – בניגוד למה שעשויים לחשוב, המנוע החשמלי איננו דבר חדש. זו טכנולוגיה שמוכרת שנים רבות, כולל שילובה ברכבים מסוגים שונים. למשל ברכבות עירוניות ("רכבת קלה") שמוכרות גם בישראל. יש בכך יתרון גדול כמובן, מאחר שזה אומר שטכנולוגיית המנועים האלה הספיקה לעבור שכלולים ושיפורים רבים.
למידע נוסף, ראו את המאמר רכב חשמלי יתרונות וחסרונות
מנוע חשמלי לרכב – הגאונות שבפשטות
כתוספת לנושא היתרונות, כדאי לשים לב באופן מיוחד לפשוטות המנועים החשמליים לרכב. מנוע הרכב החשמלי הוא סוג מנוע יעיל מאוד והדבר נכון בטווח רחב של מהירויות. לכן גם אין בו צורך בתיבת הילוכים. בכך הפשטות מצמצמת עלויות, כבר ברכישת הרכב. גם עלות אחזקת רכב חשמלי נמוכה יותר, מאחר שהמנוע החשמלי זקוק לפחות תחזוקה שוטפת ולא זקוק לשמן מנוע. הפשטות תורמת גם לצמצום סיבוכים ותקלות ולכך שאם ישנה תקלה, זול יותר לתקן אותה. היא גם תורמת לשיפור היעילות האנרגטית. יש לה למעשה עוד השלכות משנה שונות ונסיים בדוגמה אחרונה: הפשטות גם מקלה על שילוב מנוע חשמלי לרכב, בתכנון רכב עם הנעה קדמית (שהיא הנפוצה ביותר כיום), אחורית או בכל הגלגלים ("ארבע על ארבע").
כמה זמן מחזיק מנוע לרכב חשמלי
מנוע לרכב חשמלי אמור להחזיק מעמד הרבה יותר ממנוע לרכב רגיל, מאחר שהבלאי שלו קטן יותר. זאת, פשוט תודות להיקף החלקים הנעים, שהוא כאמור קטן במיוחד. אין מספר קבוע וחד-משמעי בנושא זה. אך ככלל אצבע, מנועי רכבים מחזיקים מעמד סדר גודל של מאות אלפי ק"מ. לגבי מנוע חשמלי לרכב הערכות שונות מדברות על 500,000 ק"מ ויותר. לשם ההשוואה: לגבי מנוע בנזין זה עשוי להיות 150,000-300,000 ק"מ ולגבי מנועי דיזל 300,000-500,000 ק"מ.
לפניכם ריכוז כמה הבדלים בולטים ומעניינים, בין מנוע חשמלי למנועי בנזין ודיזל:
מנוע חשמלי לרכב | מנוע בנזין | מנוע דיזל | |
חלקים נעים | מעט מאוד | הרבה | הרבה |
עלות תחזוקה | נמוכה | בינונית | גבוהה |
תגובה בלחיצה על הדוושה | מיידית | טובה | מעט איטית |
אורך חיי המנוע | ארוך | נמוך | בינוני |
יעילות אנרגטית | גבוהה במיוחד. עשויה להיות מעל 85% | נמוכה. עשרות אחוזים בודדים | נמוכה. עשרות אחוזים בודדים |
רמת רעש | נמוכה מאוד | בינונית | גבוהה |
זיהום אוויר | אין פליטות מזהמות מהמנוע | זיהום אוויר גבוה | זיהום אוויר גבוה |
התנעה במזג אוויר קר | מצוינת | טובה | מוגבלת (דורש מחמם מצתים) |
טמפרטורת עבודה של המנוע | נמוכה יחסית, דורש לעתים קירור | גבוהה, דורש מערכת קירור | גבוהה, דורש מערכת קירור |
משקל המנוע | קל יחסית | בינוני | כבד |
סיכום
אם תתעמקו בשאלה של רכב חשמלי לעומת בנזין – מה עדיף ולמה, תגלו הבדלים רבים ומעניינים בין שני סוגי הרכב. בכל הנוגע למנוע, אפשר לסכם כך: מנוע חשמלי לרכב הוא גם פשוט במיוחד וגם בעל יתרונות רבים נוספים. כל זאת הופך אותו ואת הרכב החשמלי בכלל, לבחירה מצוינת לנהגים.